Разработчики Делфтского технического и Вагенингенского университетов (Нидерланды), а также Ольденбургского университета имени Карла фон Осецкого (Германия) создали инновационную навигационную систему Bee‑Nav для дронов. Ее принцип работы вдохновлен инстинктом возвращения домой у медоносных пчел.
Технология позволяет легким и компактным дронам преодолевать значительные расстояния и возвращаться в исходную точку без использования GPS и энергозатратного оборудования. Ключевой элемент системы — миниатюрная нейронная сеть размером всего 42 КБ.
Проблема современной автономной навигации в том, что для ориентирования роботам нужны подробные карты, требующие больших вычислительных мощностей и заряда батареи. Исследователи нашли решение, изучив поведение пчел. Насекомые сочетают одометрию (отслеживание расстояния и направления по визуальным ориентирам) с визуальной памятью об улье. Со временем одометрия теряет точность из-за дрейфа, поэтому пчелы все больше полагаются на зрительную память по мере приближения к дому.
Мы были поражены тем, что медоносные пчелы могут улетать далеко от дома по извилистым траекториям, но при этом почти сразу возвращаться обратно
По аналогии с поведением пчел, дроны перед полетом совершают ознакомительный облет и делают снимки окружающей обстановки — это формирует базовое визуальное представление о местности. Такая короткая настройка позволяет роботам ориентироваться с любого ракурса и возвращаться даже при дальних полетах.
Исследователи успешно протестировали Bee‑Nav не только в небольших помещениях, но и на открытом воздухе. Дроны преодолевали до 600 м и находили дорогу обратно. В больших ангарах система показала стопроцентную эффективность, однако в ветреную погоду точность снизилась до 70% — из-за наклона дрона, искажающего панорамные изображения, на которые опирается ИИ.
Bee‑Nav особенно перспективна для мониторинга теплиц: легкие дроны могут безопасно перемещаться рядом с людьми, выявляя вредителей и болезни растений на ранних стадиях. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Ранее Наука Mail рассказывала, что новый дрон без мотора машет крыльями, как птица.
