Robotski 'psi', da bodo vzletno-pristajalne steze USAF čiste od nevarnih naplavin

Roobot, opisan kot "Roomba za vzletno-pristajalne steze", ki je v razvoju za ameriške letalske sile, bi lahko pomagal preprečiti, da bi tujki poškodovali letala.

Odpadki tujih predmetov ali FOD – vse, kar naj ne bi bilo na asfaltu – letalski industriji letno povzroči približno 4 milijarde dolarjev izgube. Škoda FOD je lahko katastrofalna, kar povzroči nesrečo leta 4590 Concorde Air France takoj po vzletu, pri čemer je leta 109 umrlo vseh 2000 ljudi na krovu.

Predpisi FAA zahtevajo, da letališča izvajajo redne inšpekcijske preglede FOD. V vojski so na vzletno-pristajalnih stezah in v pilotskih kabinah pogoste sprehode FOD z razpoložljivim osebjem, ki je poklicano, naj se sprehodi po liniji leta in preveri morebitne nevarne predmete.

Nevarnost je dvojna. Morebitni ostanki lahko predrejo pnevmatiko ali se zaužijejo v motor, lahko pa so tudi pomemben dokaz drugih težav. Če na letalu manjka matica, vijak, pritrdilni element ali druga komponenta, lahko povzroči resnejše težave.

Številna letališča imajo sofisticirane radarske sisteme za zaznavanje FOD, vendar so ti dragi in ne zagotavljajo nujno popolne pokritosti. Torej so sprehodi in spusti še vedno vsakdanja realnost.

Nova tehnologija, ki se razvija za letalske sile, želi to spremeniti.

Štirikolesni robot, znan kot FOD Dog, se razvija v skladu s pogodbo ameriških letalskih sil, podpisano ta mesec. Oddelek Siemens Government Technologies je glavni izvajalec, s podizvajalci TurbineOne, ki delajo v sistemu zaznavanja. Pogodba je sklenjena za eno leto, s popolnim delujočim prototipom sistema, ki bo prikazan do prihodnjega januarja.

Sam robot je osnovno robustno ohišje z električnim motorjem in skenira vzletno-pristajalne steze za tujke z uporabo standardnih laserskih senzorjev. Ti zaznavajo profil talnih pasov in zaznavajo vse, kar štrli iz površine. Prednost optičnega bralnika pred kamero je, da je enostavnejši in deluje enako dobro v razmerah slabe vidljivosti, kot je deževje.

Vendar pa je prava čarovnija tehnologija, ki osmišlja podatke skenerja za odkrivanje in identifikacijo FOD. Izvršni direktor TurbineOne Ian Kalin – ki je sodeloval v sprehodih FOD med služenjem v ameriški mornarici – pravi, da za tem stojijo tri tehnologije, ki omogočajo.

»Najprej so grafične procesorske enote (GPU) podjetij, kot je NVIDIA
NVDA
. Te majhne, ​​robustne plošče so novi industrijski standard za obdelavo videa,« je Kalin povedal za Forbes. To so enote, ki poganjajo napredek pri majhnih dronih in drugi mobilni robotiki.

»Drugič, modeli strojnega učenja so šli skozi valove 'miniaturizacije', kar v bistvu pomeni, da lahko koda, ki je včasih zahtevala velike računalniške vire in veliko gigabajtov, zdaj deluje le z megabajti prostora,« pravi Kalin.

To pomeni, da lahko najnovejša programska oprema za pametno strojno učenje deluje na majhnih robnih računalniških napravah in ne na regalih strežnikov, kot so prejšnji projekti strojnega učenja.

Psi FOD se začnejo s katalogom različnih predmetov, vendar se lahko naučijo novih. Lahko celo delijo informacije med člani paketa, tako da bodo vedno boljši pri prepoznavanju posebnih vrst hrane na določenem mestu. To je lahko pomembno, ko spletno mesto dobi določeno vrsto tujega predmeta, kot so listi.

"Končno je TurbineOne izumil sistem zaznavanja frontline, ki služi kot operacijski sistem, ki omogoča vsa ta zaznavanja brez internetne povezave," pravi Kalin.

To omogoča, da čopor psov deluje na mestih, kjer morda ni povezave z internetom, kot so vojaška mesta ali letalonosilke.

Sprehodi FOD se običajno izvajajo ponoči po prenehanju letalskih operacij ali zgodaj zjutraj. Vsak od robotov se samodejno priključi na svojo bazno postajo za polnjenje ("pasjo hišo"), podobno kot čistilna Roomba, in psi bodo skupaj opravili pomet, da zagotovijo popolno pokritost. En človeški operater lahko upravlja celoten paket.

Vsak FOD, ki se nahaja, je samodejno označen. Roboti lahko bodisi posredujejo natančne koordinate svojemu operaterju – vgrajen izboljšan GPS pomeni, da ga locirajo na nekaj centimetrov – ali pa robot fizično pripelje operaterja do FOD kot lovskega psa.

Kalin pravi, da odvoz naplavin ni pogoj za prvo pogodbo, imajo pa jo na načrtu. Njihova verjetna rešitev bo vključevala namestitev nekaterih vozil z že pripravljeno robotsko roko in programsko opremo za upravljanje. To bi robote spremenilo v popolno rešitev za čiščenje vzletno-pristajalne steze.

TurbineOne vidi veliko več uporab za to tehnologijo, ki presega odkrivanje FOD. Droni se že uporabljajo za industrijske preglede, vendar imajo omejen čas letenja in ne morejo leteti v slabem vremenu. Zemeljski roboti imajo daljšo vzdržljivost, lahko ignorirajo vreme in nosijo težji tovor različnih senzorjev. TurbineOne je pred kratkim napovedal 3 milijone dolarjev semenskega financiranja s strani XYZ Venture Capital, da bi razširil svojo inženirsko ekipo in pospešil dostavo izdelkov.

Roboti, opremljeni s sistemi zaznavanja, bi lahko opravljali številne inšpekcijske naloge – začenši, morda s pregledom letal, podobno kot rešitev na osnovi dronov, ki se uvaja v Koreji, vendar se razširi na tovarne, gradbišča in druge aplikacije. (Morda je robotski inšpekcijski robot morda preprečil nedavno strmoglavljenje F-35, ki ga je očitno povzročila dežna prevleka na motorju).

Kombinacija poceni, robustne robotske platforme in pametnega zaznavanja ima velik potencial in FOD Dog je lahko predhodnik številnih pasem koristnih robotov, ki delujejo na različnih področjih.