Yarasaların ilhamı: Texnologiyaya yeni baxış

Worcester Politexnik İnstitutunun (WPI) alimləri yarasaların ekolokasiya bacarıqlarından ilhamlanaraq axtarış və xilasetmə əməliyyatları üçün dronlar hazırlayır. Robot mühəndisliyi üzrə dosent Nitin Sanket bu layihənin rəhbəridir. O, təbiətdəki canlıların unikal qabiliyyətlərindən istifadə edərək, daha effektiv və güclü avtonom dronlar yaratmağı hədəfləyir.

'Helikopterlə axtarış və xilasetmə əməliyyatları bir missiya üçün 100000 dollara qədər xərc tələb edə bilər,' deyə Sanket bildirib. 'Lidar texnologiyası yaxşıdır, lakin çox enerji tələb edir və fövqəladə hallarda tüstünün çəkilməsini gözləmək mümkün olmur.'

Ekolokasiya: Dronlara yeni görmə qabiliyyəti

Yarasaların dumanlı və tozlu mağaralarda maneələri aşaraq uçma bacarığı Sanket və onun komandasını dronlarda ekolokasiya texnologiyasını tətbiq etməyə ilhamlandırıb. Ultrason texnologiyasına əsaslanan bu dronlar gecə, meşə yanğınları zamanı və ya dumanlı şəraitdə axtarış sahəsini genişləndirə bilər.

Sanket deyir: 'Təbiətdəki həşəratlar və quşlar çətin maneələri asanlıqla aşarkən, bizim robotlar hələ də bu səviyyəyə çata bilməyib. Bu, məni təbiətdən ilham alaraq daha yaxşı avtonom uçan robotlar yaratmağa vadar etdi.'

Sanket və WPI komandası həm dronların avadanlıqlarını, həm də süni intellektlə təchiz edilmiş proqram təminatını inkişaf etdirir. Robotlar səs siqnallarını ayırd etməyi və maneələrdən yan keçməyi öyrənirlər. Həmçinin, ultrasonun səmərəliliyini artırmaq üçün xüsusi materiallardan istifadə edərək səs müdaxiləsini minimuma endirirlər.

NSF dəstəyi və gələcək perspektivlər

Layihə ABŞ Milli Elm Fondundan (NSF) 704908 dollarlıq qrant alıb. Tədqiqat qrupu 100 mm-dən kiçik ölçülərə və 100 qramdan az çəkiyə malik dronlar hazırlamağı hədəfləyir. Bu dronlar görmə sistemlərindən asılı olmadan yalnız səs siqnalları ilə naviqasiya edəcək.

Ultrason texnologiyası bəzi çətinliklərlə üzləşir. Məsələn, dronların propellerlərinin çıxardığı səs-küy ultrasonun effektivliyini azalda bilər. Sanket və komandası bu problemi həll etmək üçün metamateriallardan istifadə edir. 'Adi materialların ümumi xüsusiyyətləri var, lakin geometrik dizaynı dəyişəndə material fərqli davranır,' deyə Sanket izah edir. 'Bu, insanın qulağını örtməsi və ya yarasanın qulaqlarını dəyişdirərək səs toplaması kimidir.'

Süni intellekt və dronların gələcəyi

Proqram təminatı sahəsində komanda fizika əsaslı dərin öyrənmə metodlarından istifadə edir. Bu metodlar dronlara maneələri aşaraq hədəfə doğru hərəkət etməyi öyrədir. Sanket deyir: 'Biz neyron şəbəkəni elə dizayn edirik ki, yalnız robotda işləsin — heç bir bulud infrastrukturu olmadan.'

Layihə dronların ultrason texnologiyasını digər sensorlarla birləşdirərək, hətta insan ürək döyüntülərini aşkar etməsinə imkan verə bilər. 'Ultrason kameralarla müqayisədə daha aşağı həllə malikdir, lakin təbiətdən ilham alaraq inertial ölçü vahidləri və digər sensorlarla birgə işləyə bilərik,' deyə Sanket əlavə edir.

Komanda dronların 2 m/saniyə sürətindən daha sürətli hərəkət etməsini təmin etməyə çalışır. Bu, meşəlik ərazilərdə yüksək sürətlə axtarış əməliyyatları üçün vacibdir. Layihənin 3-5 il ərzində real dünyada tətbiq olunması gözlənilir.

İnsan həyatına təsir və geniş tətbiq sahələri

Bu dronlar axtarış və xilasetmə missiyalarından əlavə, fəlakət zonalarında monitorinq, təhlükəli ərazilərin araşdırılması və hətta öz-özünə idarə olunan avtomobillər üçün də istifadə oluna bilər. Sanket deyir: 'Səs əsaslı naviqasiya texnologiyası koral riflərinin mühafizəsindən tutmuş vulkanların araşdırılmasına qədər geniş sahələrdə faydalı ola bilər.'

Bu texnologiya yalnız xərcləri azaltmaqla kifayətlənmir, eyni zamanda insan həyatını xilas etmək üçün yeni üfüqlər açır.