Drony v týmu: Algoritmus, který mění pravidla transportu

Problém samotářů: Když máš náklad, na který jeden dron nestačí

Současné drony mají fundamentální limit – nosnost. I ty největší komerční stroje unesou maximálně desítky kilogramů. Pro přepravu stavebního materiálu, záchranářského vybavení nebo zemědělských nákladů to často nestačí.

Pro běžné heavy-lift operace – tedy do cca 40 kg – už řešení máme. Pokud potřebuješ nosit kamery a senzory, je tu řada Matrice. Když chceš ale stěhovat materiál (až 30 kg), králem je DJI FlyCart 30. Na víc už dnes potřebujete helikoptéru – nebo právě tenhle výzkum z Delftu. Univerzitní výzkum z Delftu však prezentuje jako hudbu budoucnosti stroj, který unese přes 100 kg, aby sis mohl nechat doručit třeba i panely na stavbu.

Většina výrobců řeší problém nosnosti větším dronem – silnější motory, větší baterie, robustnější rám. Jenže i toto řešení má své nevýhody. Přehnaně obrovský dron znamená exponenciálně vyšší spotřebu, horší manévrovatelnost a vyšší cenu. A tak či onak narazíš na fyzikální limity.

Tým z Delftu to vidí jinak. Místo jednoho obra nasazují smečku menších strojů. Drony jsou propojené kabely k nákladu a díky novému algoritmu dokážou koordinovaně reagovat na změny. Když jeden dron zakolísá, ostatní okamžitě kompenzují. Jako vzdušní akrobati na společném laně.

Koordinace rychlostí milisekund

Hlavní výzkumník projektu, Sihao Sun, označuje za skutečnou výzvu právě koordinaci. Když jsou drony fyzicky propojené, musí reagovat nejen na sebe navzájem, ale i na náhlé pohyby nákladu nebo poryvy větru. 

Tradiční řídící algoritmy jsou na tohle příliš pomalé a rigidní. Představ si, že by každý dron musel čekat na centrální příkaz – než by se domluvili, náklad by už dávno visel nakřivo nebo spadl.

Nový algoritmus z TU Delft pracuje decentralizovaně a adaptivně. Každý dron samostatně vyhodnocuje situaci a okamžitě reaguje, přičemž bere v úvahu pohyby ostatních. Systém nepotřebuje senzory na samotném nákladu, což je obrovská výhoda v reálných podmínkách.

V laboratoři testovali systém až se čtyřmi drony najednou. Simulovali vítr ventilátorem, přidávali překážky a dokonce používali pohyblivý náklad – basketbalový míč – aby otestovali dynamické reakce.

České firmy by měly zbystřit pozornost

Pro české firmy zabývající se logistikou nebo stavebnictvím je tohle zajímavá zpráva. Máme tady spoustu nedostupného terénu, kde by se nám podobné řešení mohlo hodit. Představ si drony přepravující materiál na hůře dostupné chaty nebo pomáhající při záchranných akcích.

Aktuálně systém funguje pouze v kontrolovaném prostředí s externími kamerami pro navigaci. Venkovní nasazení ještě chvíli potrvá. Ale směr je jasný – autonomní týmy dronů zvládnou práci, na kterou dnes potřebuješ vrtulník nebo nákladní lanovku.

Svět se ve většině soustředí hlavně na jednotlivé stroje, zatímco Nizozemci řeší týmovou spolupráci od začátku. A je jen otázkou času, než se ozvou i další univerzity, které můžou začít pracovat na podobných projektech. Autonomní drony už nejsou žádná novinka, a pokud se podaří najít způsob, jakým by mohly spolupracovat, pole jejich aplikovatelnosti se mnohonásobně rozšíří.

Praktické nasazení? Záchranáři, farmáři, stavbaři

Vědci z TU Delft vidí tři hlavní oblasti nasazení jejich technologie. První jsou záchranné mise – představ si drony přepravující zdravotnické vybavení do lavinového pole nebo nosítka ze srázu.

Druhá oblast je precizní zemědělství (kterému se věnujeme i my na jednom z našich kurzů!). Tady už týmová spolupráce mezi drony z řad Agras a Mavic funguje, i když trochu jinak – jeden dron oskenuje pole, druhý na základě získaných dat aplikuje postřik. Rychlé, efektivní a nenáročné řešení – to je to, co od dronů očekáváme.

Třetí sektor je údržba infrastruktury. Větrné elektrárny na moři, telekomunikační věže v horách, mosty přes kaňony – všude tam, kde je lidská práce nebezpečná nebo drahá.

Co na to legislativa?

Všechno se může zdát zalité sluncem, ale každý profík v oboru ti řekne, že získat povolení pro let 4 dronů je víceméně nemožné. Hejna jsou stále v plenkách a pokud se budeme chtít dožít doby, kdy nám budou nad hlavami létat podobně spolupracující stroje, bude muset dojít k úpravě legislativy.

Když ale mluvíme o povolení pro jeden těžký dron, to už je jiná pohádka – v rámci našich služeb v DronPro všechno papírování vyřídíme a ty už budeš moct jen spokojeně vzlétnout vstříc dalšímu dobrodružství.

Závěr: Drony se učí týmové práci – a je to teprve začátek

Algoritmus z TU Delft ukazuje, že budoucnost autonomních dronů neleží v síle jednotlivce, ale v chytré spolupráci. Je to jako rozdíl mezi silákem a štafetovým týmem – společně zvládnou víc než součet jejich individuálních schopností.

S vývojem nové technologie získávají všichni příležitost – ponořit se do problematiky hlouběji, adaptovat ji na lokální podmínky, přijít s dalšími možnostmi, jak skupiny autonomních dronů korigovat. Síla je v jednotě, ne v jednotlivcích.

Nechceš čekat 10 let na to, než tohle v Holandsku doladí? Potřebuješ vozit materiál nebo vybavení hned teď? Mrkni na naši sekci Enterprise nebo se ozvi našim specialistům. Ukážeme ti stroje, které makají už dnes.