Amerika hledá ideální dron pro hasiče

Tags: 3D Mapping Challenge | ČVUT | Drony | FEL | Hasiči | MRS

Vý­vo­já­ři dronů z FEL ČVUT budou ve fi­ná­le sou­tě­žit o mi­li­on do­la­rů. Ce­no­vě do­stup­ný au­to­nom­ně ří­ze­ný vzduš­ný robot s přes­ným ur­čo­vá­ním po­lo­hy a vy­so­ce kva­lit­ním 3D di­gi­tál­ním ma­po­vá­ním pro pr­vosle­do­vé jed­not­ky hasi­čů za­sa­hu­jí­cí v ne­pře­hled­ných in­te­ri­é­rech budov. Tak má vy­pa­dat ví­těz­ný dron, který vzejde ze sou­tě­že 3D Map­ping Chal­len­ge/UAS 5.0.

Sku­pi­na Mul­ti­ro­bo­tic­kých sys­té­mů z Fa­kul­ty elek­tro­tech­nic­ké ČVUT uspě­la v se­mi­fi­ná­le a po­stou­pi­la do fi­ná­le, které pro­běh­ne 9.–11. dubna v Kansa­su. O ceny v cel­ko­vé hod­no­tě 987,5 tisíc do­la­rů bude sou­tě­žit cel­kem 11 týmů, které pro­šly před­cho­zí­mi dvěma koly.

3D Map­ping Challen­ge/UAS 5.0 je jed­nou ze série sou­tě­ží First Re­spon­der UAS Challen­ges, které po­řá­dá Ná­rod­ní in­sti­tut pro stan­dar­dy a tech­no­lo­gie (NIST) Spo­je­ných států ame­ric­kých. Tyto sou­tě­že pod­po­ru­jí roz­voj tech­no­lo­gií pro pá­t­ra­cí ope­ra­ce ame­ric­kých zá­chra­ná­řů. Pro Sku­pi­nu mul­ti­ro­bo­tic­kých sys­té­mů na FEL ČVUT je to skvě­lá pří­le­ži­tost, jak uplat­nit svoje zku­še­nos­ti v ob­las­ti vý­vo­je pro­to­ty­pů vzduš­ných ro­bo­tů pro zá­chra­nář­ské ope­ra­ce a otes­to­vat je v těžké kon­ku­ren­ci.

V Kansa­su sou­tě­ží­cí týmy po­pr­vé před­ve­dou své pro­to­ty­py dronů na­ži­vo, v před­cho­zích dvou ko­lech po­ro­ta vy­hod­no­co­va­la pouze videa sou­těž­ních au­to­nomních ro­bo­tů ře­ší­cích za­da­ný úkol. Sku­pi­na vý­vo­já­řů pů­so­bí­cích na ka­tedře ky­ber­ne­ti­ky FEL ČVUT v 3D Map­ping Challen­ge/UAS 5.0 spo­lu­pra­cu­je s Uni­ver­si­ty of Vi­r­gi­nia. Podle pra­vi­del sou­tě­že sou­tě­ží­cí týmy musí mít ale­spoň jed­no­ho člena ze Spo­je­ných států a praž­ský tým zde mohl na­vá­zat na před­cho­zí spo­lu­prá­ci s ame­ric­kou uni­ver­zi­tou. Podle do­stup­ných in­for­ma­cí jsou čeští sou­tě­ží­cí je­di­ným vý­zkum­ným týmem mimo USA, který do fi­ná­le po­stou­pil, a také již za po­stup do fi­ná­le zís­kal 15 000 do­la­rů. V Kansa­su se ale bude bo­jo­vat o mno­hem více než jsou vy­so­ké fi­nanč­ní pré­mie. Ví­tě­zo­vé zís­ka­jí mož­nost za­po­jit se do ak­ce­le­rač­ní­ho pro­gra­mu pro další vý­zkum a za­ve­de­ní pro­to­ty­pů do vý­ro­by.

Jak má vypadat ideální dron pro záchranáře

Hasi­či po­tře­bu­jí při vy­šet­řo­vá­ní nehod a pří­pra­vě na zá­chran­né akce shro­maž­ďo­vat vi­zu­ál­ní a lo­ka­li­zač­ní údaje o kon­strukč­ně na­ru­še­ném ob­jek­tu a oso­bách v ob­jek­tu, aniž by do něj mu­se­li vstou­pit. V této si­tu­a­ci je ne­zbyt­né mít k dis­po­zi­ci data v re­ál­ném čase (více než jen živý vi­deo­pře­nos), aby bylo možné zís­kat pře­hled o si­tu­a­ci a na­plá­no­vat na­sa­ze­ní kri­tic­kých zdro­jů k do­sa­že­ní cílů mise.

Ve­li­te­lé zá­sa­hu ope­ru­jí­cí v tomto scé­ná­ři musí sta­no­vit pri­o­ri­ty kri­tic­kých zdro­jů a uči­nit roz­hod­nu­tí pro včas­nou re­ak­ci. Kromě přes­né lo­ka­li­za­ce osob v ob­jek­tu by 3D mapa v re­ál­ném čase mohla po­mo­ci iden­ti­fi­ko­vat pře­káž­ky a další ne­bez­peč­né si­tu­a­ce v okolí osob, které by byly dů­le­ži­té pro plá­no­vá­ní vstup­ních a vý­stup­ních tras. Mezi ne­bez­pe­čí, která je nutné iden­ti­fi­ko­vat, patří kouř, je­do­va­té plyny, žár a čás­teč­ně zří­ce­ná kon­struk­ce. Všech­ny tyto ob­tí­že před­sta­vu­jí pro­blémy nejen pro lidi, ale i pro vy­ví­je­né ro­bo­tic­ké ře­še­ní, které se navíc po­tý­ká s ome­ze­ným nebo žád­ným osvět­le­ním a ne­funkč­ní lo­ka­li­zač­ní in­frastruk­tu­rou, jako je GPS.

Z těch­to spe­ci­fi­ka­cí vy­chá­ze­li i vý­vo­já­ři z Fa­kul­ty elek­tro­tech­nic­ké při vý­vo­ji svého pro­to­ty­pu. Na chod­bě bu­do­vy FEL ČVUT na Kar­lo­vě ná­měs­tí vznik­la ma­ke­ta pro­sto­ru o ve­li­kos­ti 10 metrů čtve­reč­ních, ve které dron dosud na dálku sou­tě­žil. Cílem je zá­chra­ná­řům zpro­střed­ko­vat celou mapu pro­stře­dí tak, aby vi­dě­li všech­no, co se v tom pro­stře­dí na­chá­zí. V 3D Map­ping Challen­ge po­pr­vé pro kom­plet­ní ori­en­ta­ci dronu v pro­stře­dí jsou vy­u­ži­ty ka­me­ry místo li­da­ru, a to ze dvou dů­vo­dů. Kvůli mi­ni­ma­li­za­ci ve­li­kos­ti a hmot­nos­ti dronu, aby mohl pro­le­tět i úz­ký­mi pro­sto­ry, a proto, že ka­me­ry jsou ve srov­ná­ní s li­da­ry řá­do­vě lev­něj­ší, což na­hrá­vá po­ža­dav­kům na ce­no­vou do­stup­nost ře­še­ní.

Po­tře­bám zá­chra­ná­řů vy­chá­zí vstříc i další prvek pro­to­ty­pu z FEL ČVUT, který bude pro zvý­še­ní bez­peč­nos­ti opat­řen ochra­na­mi vr­tu­lí. Kdyby dron do ně­če­ho na­ra­zil, jeho vr­tu­le se ne­po­ško­dí, sou­čas­ně budou chrá­ně­ny i osoby před zra­ně­ním.
Vý­vo­já­ři z MRS FEL ČVUT v Praze mohou na­bíd­nout jeden z nej­po­kro­či­lej­ších soft­wa­rů pro plně au­to­nomní lé­tá­ní. Je­jich drony tak ne­vy­ža­du­jí, aby je ří­di­li zá­chra­ná­ři, ti mohou ro­bo­tům jed­no­du­še v mapě udí­let po­ky­ny, na jaké místo mají letět a co tam dělat. Podle zku­še­nos­tí z před­cho­zích sou­tě­ží je to právě soft­ware, který roz­ho­du­je o ví­těz­ném umís­tě­ní.