Megahrozby, miniřešení
4. 11. 2009
Náš svět je pravidelně ohrožován požáry, povodněmi, či zemětřesením. Záchranáři však často nemají přehled o tom, které oblasti jsou nejvíce zasaženy a které vyžadují jejich nerychlejší zásah. Nyní jim přichází na pomoc létající robot "microdrone". Důmyslné kamery tohoto miniaturního bezpilotního letounu umožňují vidět vše shora. Počítačoví vědci nyní vyvíjejí nástroje pro snímání okolního prostředí. Složité algoritmy umožní letadélku identifikovat překážky pod ním, ať se již pohybují nebo ne. Takto poskytnou drahocenné informace záchranářům a pomohou jim splnit jejich náročný úkol.
Je horká letní noc a další lesní požár v Řecku. Tento už spálil na tisíc hektarů lesa. Pět set hasičů a dobrovolníků bojuje s plameny téměř dvacet hodin. Oheň je sice pod kontrolou, ale zdaleka ještě není uhašen. V noci nesmí nad požáry létat ani letadla, ani helikoptéry. Záchranáři se proto jen těžko orientují.
Uprostřed spěchu a chaosu přijíždí německý inženýr s podivným létajícím robotem. Měl by zjistit ten nejhorší žár a nasměrovat záchranáře tam, kde jsou nejvíc potřeba. Tento systém během několika minut dosáhne výšky sto až sto padesáti metrů a prozkoumá celou oblast. Nazývá se „microdrone“, tedy miniaturní bezpilotní letoun. Jeho důmyslné kamery umožňují vidět shora do samého srdce požáru. Robot tak poskytne drahocenné informace hasičům a pomůže jim lépe splnit jejich náročný úkol. Váží méně než kilo a půl, samostatně létá až jednu hodinu a unese až 200 gramů nákladu.
Mikrodrone je výsledkem Evropského výzkumného projektu zaměřeného na konstrukci létajícího stroje, který by pomohl řešit nečekané krizové situace v neznámém prostředí s pohybujícími se objekty. Zjišťování lesních požárů je jen jedním z jeho užití. Může pomoci zvládat i jiné přírodní katastrofy, jako jsou povodně. Měl by se orientovat na letištích, v rafineriích ropy nebo jaderných elektrárnách. Přístroj by měl pomoci i při uličních nepokojích.
Burkhard Wiggerich, ředitel, Airrobot: Pohánějí jej čtyři motory, dva jsou levotočivé, dva pravotočivé. Proto je ve vzduchu stabilní. Také je velmi dobře vybaven elektronikou, abychom jej mohli během letu řídit. Zároveň si ověřuje svoji polohu pomocí GPS.
Stroj umí vzlétat i přistávat kolmo. Ještě je ale nutné překonat některé obtíže. Musí se vyřešit občasné selhání orientace pomocí GPS. Například když je robot příliš blízko překážky, nemůže určit svou polohu a začne se chovat chaoticky. Stroj by se tedy mohl poškodit nebo dokonce ztratit.
Burkhard Wiggerich, ředitel, Airrobot: V budoucnu stroji dáme více samostatnosti, takže se operátoři budou moci soustředit na jiné úkoly a nebudou se muset zabývat technickými problémy.
Proto počítačoví vědci vyvíjejí nástroje pro snímání okolí. Složité výpočty umožňují identifikovat překážky pod letadélkem. Černé body jsou stojící překážky, červené body ukazují pohybující se lidi.
Chunrong Yuamová, Univerzita v Tübingenu: Během navigace je obtížnější zjistit pohybující se překážky – obzvláště proto, že kamera namontovaná na robot se také pohybuje. Musíme proto oba pohyby odlišit.
V Centrále pro robotiku Komise pro atomovou energii, která se nachází v Paříži, výzkumníci pracují na vývoji systémů, které mají zvýšit samostatnost létajícího stroje. Konečným cílem je vybavit ho jakýmsi autopilotem. Robot bude opatřen i detekčními zařízeními na různé chemikálie a nebezpečné látky.
Létající robot se musí naučit svou trajektorii. K tomu se využívá kamera, namířená dolů na zemi. Robot si tak cestu zapamatuje. Když se bude vracet, pozná ji. Nová generace sledovacích zařízení bude muset vyhovět i zvláštnímu požadavku: automaticky identifikovat kriminální a teroristické chování, aniž by se narušilo soukromí jednotlivce nebo průmyslové tajemství.
Laurent Eck, konstruktér robotů, CEA-LIST: Nyní už robot neřídím. Automaticky využívá informace, které byly naprogramovány. Když se vrací z opačného směru, samostatně se vrátí do bodu, odkud vzlétnul. Operátor nemusí robot pilotovat a může se soustředit na pozorování toho, co se děje kolem.
Vědci také vyvinuli scénáře ve virtuální realitě, které mikrorobotům umožní lépe se připravit na svou práci. Program může simulovat různé letové podmínky, včetně silného větru nebo obtížných geografických povrchů. Na obrazovce je patrné, co robot vidí pomocí své kamery, takže je možné zjistit, zda je schopný identifikovat zóny, které záchranáře zajímají.
Miniaturní létající robot se bude pohybovat rychleji, než jakýkoli jiný robot uvázaný k zemi. Prudké lesní požáry jsou smrtelnou realitou ve všech středomořských zemích. Hasiči i dobrovolníci proto nedočkavě vítají každou spolehlivou pomoc.
Autor: Šárka Speváková