Chovají se na pohled jako živý organismus. Ve vzduchu spolu vzájemně spolupracují, přizpůsobují se změnám v okolním prostředí a umí reagovat nejen na překážky v cestě, ale i na nenadálé situace či popadané větve. Přesto jsou to létající roboti. Drony, jejichž chování vyvinuli na ČVUT, mají řadu zajímavých vlastností využitelných v různých odvětvích. Teď si společnost ČEPS ověřuje, nakolik zvládnou inspekci elektrického vedení.

Drony můžou pomoct řešit nenadále poruchy, ale stejně tak důležité jsou pro jejich prevenci. Aby přenosová soustava elektrického vedení fungovala, je nutné ji celou pravidelně kontrolovat. V Česku to teď dělá pilotovaná helikoptéra. Letí od jednoho stožáru ke druhému a lidská posádka pořizuje dokumentaci.

Drony, nebo dokonce koordinovaný tým dronů, ale takové úkoly dokážou zvládnout mnohem rychleji. A také levněji. O robotizaci preventivních kontrol tak mají zájem oba partneři – jak ČVUT, které systémy vyvíjí, tak ČEPS, který chce levně a bezpečně kontrolovat přenosovou soustavu.

K tomu by firma měla mít několik možností: chování dronů totiž od sebe může odlišovat různá míra autonomie. Základní úroveň představují ty, které po vymezené trase řídí operátor. Pokročilejší systémy navádějí dron samostatně podle předem naprogramovaných GPS bodů. Vědci z FEL ČVUT ale posouvají úroveň autonomie ještě dál.

„Software, který s využitím palubní umělé inteligence vyvíjíme ve skupině multirobotických systémů, je ojedinělý v tom, že je schopen vytvořit tým samostatně uvažujících spolupracujících dronů. Přesnější by bylo říci autonomních vzdušných robotů,“ popisuje Martin Saska, vedoucí skupiny působící na katedře kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT. Vysvětluje, že drony využívají umělou inteligenci, jsou plně autonomní, svůj let upřesňují podle palubních senzorů a chování dál přizpůsobují.

„Budoucnost kontrol vedení pak spočívá v dronech létajících plně automaticky bez přímého řízení pilotem po přesně vytyčených a automaticky generovaných letových drahách. To by mělo přinést snížení nákladů na údržbu přenosové soustavy, zvýšení bezpečnosti kontrol a ve výsledku i jejich větší standardizaci,“ představuje si Milan Sedláček, ředitel sekce řízení údržby ČEPS.

Přečti, co ti říkám

Drony by měly být schopné kontrolovat infrastrukturu v dosahu několika kilometrů a snímat přitom klíčové prvky, jako jsou izolátory, a to s velkou přesností a opakovatelností. Aby se totiž stav jednotlivých komponent dal řešit, je potřeba je kontrolovat dlouhodobě: vždy ze stejného místa a z požadovaného úhlu.

Létající roboty, kteří kontrolují stožáry, ukázaly ČEPS a ČVUT na Berounsku. Vysněnou míru autonomie a vlastního rozhodování tu zatím neprovozují. Ale předvedli zajímavou náhradu, která využívá skutečnosti, že roboti díky svým senzorům „vidí“. A že to, na co se koukají, dokážou také zpracovat pro své další chování.

Drony můžou takto číst gesta svého operátora. V univerzitních laboratořích skupiny multirobotických systémů v Praze na Karlově náměstí pracují na vývoji „abecedy“, která bude jednoznačně definovat manipulační pokyny.

Foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT

Drony jsou schopné řešit prostor kolem sebe

„Spolupracujeme při tom s univerzitou v Soluni. Systém bude možné v budoucnu využít pro instalaci rozměrnějších částí vedení, případně pro autonomní zavážení kabelů pomocných lan v člověkem obtížně dostupných místech. To je další schopnost, kterou operátoři ocení, protože nahrazuje lidskou práci v obtížných a nebezpečných podmínkách,“ dodává Saska.

Zapojení robotů do oblasti rozvodných služeb tak, aby současně splňovaly požadavky na bezpečnou a efektivní spolupráci s pracovníky inspekce a údržby, je žhavé téma a řeší je operátoři v celé Evropě. Drony mají potenciál zásadně změnit stávající způsob inspekce a údržby liniových infrastruktur typu elektrického vedení, ale nabízí se využití i v oblasti dalších veřejných služeb či dopravy.

Systém, který na FEL ČVUT vyvíjí, je součástí evropského projektu Aerial-Core, který koordinuje univerzita ve španělské Seville. Pražská vysoká škola na něm participuje jako jeden z klíčových partnerů a ČEPS je členem průmyslového poradního orgánu.

ČVUT má s drony ovšem i další záměry. Otestovalo je v pouštních podmínkách ve Spojených arabských emirátech a představilo mimo jiné možnosti, jak by speciální robot mohl pomoct během požáru. Drony používá i během světových soutěží americké agentury ministerstva obrany DARPA Subterranean Challenge, kde robotický tým FEL ČVUT získal druhé a šesté místo.