Нова разработка ще позволи на дроновете да се движат в тесни затворени пространства, например във вентилационни шахти. Досега основният проблем за подобно използване на безпилотните летателни апарати беше, че им е трудно да се ориентират в пространство, където всичко изглежда еднакво.
Учени от Франция предлагат иновативно решение за инспектиране на труднодостъпни вентилационни канали чрез използване на малки квадрокоптери, които могат да летят в тръби с диаметър само 35 см, съобщи New Atlas. Такива полети са свързани с няколко предизвикателства: липса на визуални ориентири, пълна тъмнина и турбуленция, причинена от отражението на въздушните потоци от стените.
Изкуствен интелект на помощ
Учените от Националния институт за изследвания в областта на информатиката и автоматизацията (Inria), Националния център за научни изследвания (CNRS), Университета на Лотарингия и Университета на Екс-Марсилия успяха да научат квадрокоптер да се ориентира и движи в тесни вентилационни канали на сгради. За целта те използват съвременни технологии, включително изкуствен интелект.
Екипът започва своя проект с анализ на разпределението на въздушните потоци в зависимост от позицията на дрона. Използвайки роботизирана ръка и сензори за сила и въртящ момент, учените измерват натоварването в стотици точки вътре в канала. Резултатите им позволяват да създадат подробна карта на аеродинамичните сили вътре в кръглите тръби.
Картата разкрива области, където рециркулационните потоци привличат дрона към стените на тръбата, правейки полета нестабилен, и обратно – показва безопасните централни области, където силите са взаимно балансирани.
За да може квадрокоптерът стабилно да остане в оптималната точка, той трябва точно да определи позицията си – а вентилационните канали обикновено са тъмни и нямат визуални ориентири. За да решат този проблем, изследователите използват комбинация от миниатюрни лазери и невронна мрежа, обучена върху данни от системи за заснемане на движение.
Системата, захранвана от изкуствен интелект, позволява на дрона самостоятелно да разпознава позицията си в тръбата и да остава в зоната на минимална турбулентност.
Приложения на технологията
Резултатите от изследването откриват перспективи за използване на мини-дронове в областта на индустриалната инспекция, мониторинга на безопасността и поддръжката на сгради.
Изследването вече е публикувано в научното издание npj Robotics. Следващата стъпка на учените е да създадат практически прототипи с полезен товар: камери, термовизионни камери и газови сензори.
С помощта на подобно устройство различни екипи ще могат да извършват пълноценна инспекционна работа и това ще се случи още през 2026 г.
Малък квадрокоптер решава голям проблем
Индустриалната вентилация е система за обмен на въздух, предназначена да поддържа здравословни и безопасни условия на труд в промишлени съоръжения. Тя отстранява замърсения въздух и поддържа подаването на свеж въздух, контролира температурата и влажността и предотвратява натрупването на експлозивни или вредни вещества.
Диагностичните мерки се извършват с честота, която зависи от класа на сградата. Естествената и общата вентилация се проверяват веднъж на всеки три години. Плановите проверки се извършват веднъж годишно.
Ако производствените процеси са свързани с отделяне на каустични пари и вредни вещества, тогава проверката се извършва месечно. Във всички останали случаи първата проверка се планира не по-късно от две години след въвеждане на съоръжението в експлоатация, а след това веднъж на всеки 10 години.
Вентилационните шахти и канали са често срещани в съвременните сгради и подземни конструкции. Редовната им проверка обаче остава предизвикателство. Тесните проходи, невъзможността на хората да влязат вътре и липсата на опорна повърхност правят обслужването на подобни системи трудно, въпреки важността на мониторинга на качеството на въздуха и работата на отоплителните и климатичните системи.
Малките квадрокоптери, благодарение на своята маневреност, са подходящи за инспекция както на хоризонтални, така и на вертикални участъци от вентилационните системи.
Но в такива ограничени пространства възниква нов проблем: въздушният поток, който създават, рециркулира вътре в тръбата и дестабилизира самия дрон. В условия, където няма място за грешки, това прави летенето изключително рисковано.
Новата френска разработка е призвана да реши посочените предизвикателства, а перспективите за нейното скорошно внедряване в инудстриалната вентилация за повече от добри.
