Новая система поможет рою дронов не выходить из зоны комфорта
31 января 2025, 17:23
Ансамбли из десятков и сотен маленьких дронов выступают на праздниках, показывая в небе зрелищные световые номера. Но если парочка из них выйдет из строя, дело может кончиться трагедией. Команда инженеров из США разработала метод обучения так называемых многоагентных систем — роботов, дронов или робомобилей — которая гарантирует безопасную работу в переполненной среде. Его можно автоматически переносить с небольших групп на большое количество агентов. Когда инженеры проектируют методы обеспечения безопасности для многоагентных систем, они обычно учитывают потенциальные траектории движения для каждого отдельного агента по отношению к каждому другому агенту в системе. Такое планирование отнимает много времени и вычислительных ресурсов, но не гарантирует безопасность."Если ИИ — это мозг робота, то RPA — его руки". Что умеют программные роботы Специалисты из Массачусетского технологического института разработали метод обучения безопасному передвижению небольшой группы агентов, но с возможностью без труда перенести его на куда большее количество роботов или дронов. Для этого был создан метод GCBF+ (Graph Control Barrier Function), основанный на так называемой барьерной функции, математическом понятии, которое применяется в робототехнике для расчета границ зоны. Выход за эти границы сопряжен с высоким риском и поэтому нежелателен. Для расчета барьерной функции учитывается радиус действия датчиков агента, его механические возможности и ограничения. Затем проводятся многочисленные испытания модели в цифровой среде, сообщает MIT News.В итоге получается алгоритм, который позволяет агентам, вместо точно заданной траектории движения, непрерывно вычислять свои границы безопасности. Поскольку среда, в которой перемещаются агенты, постоянно меняется, он выбирает наилучший вариант из нескольких вариантов, каждый из которых отвечает требованиям безопасности. Параметры этих границ динамически меняются вместе со средой. Вдобавок, высчитывать зоны безопасности для всех дронов в рое благодаря этому методу не нужно: достаточно рассчитать их для небольшой группы агентов, а потом перенести на всех остальных. Изобретатели испытали свою технологию на системе из восьми дронов Crazyfly — легких квадрокоптерах, которым была дана задача менять положение в воздухе. Когда они движутся по кратчайшей траектории, они непременно сталкиваются. Но после обучения методом GCBF+ дроны смогли оптимизировать свои маневры, оставаясь внутри безопасных зон. Затем эти коптеры смогли организованно приземлиться на крышу колесного робота. "При помощи этой платформы нужно лишь задать дронам точку назначения вместо всей траектории, и они смогут сами добраться туда, не сталкиваясь", — сказал Фэнь Чучу, профессор аэронавтики и руководитель проекта. Группа немецких инженеров разрабатывает проект под названием Valles Marineris Explorer (VaMEx), который предполагает использование роя роботов для исследования крупнейшего каньона Солнечной системы — Долины Маринера на Марсе.