Hejno dronů jako pomocník záchranářů či hasičů. ČVUT v poušti otestovalo spolupráci létajících strojů

mrs-roje-5-min

Foto: FEL ČVUT

MRS provedlo testování hejna dronů v podmínkách pouště

0Zobrazit komentáře

Multi-robot Systems neboli MRS je název skupiny, která působí pod katedrou kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT (FEL). Její členové mají za sebou pobyt ve Spojených arabských emirátech, kde prováděli testy autonomních dronů. Během nich se stroje pohybovaly v nízkých letových výškách a společně utvářely formace, které bychom mohli označit za roj. To vše se dělo za účelem zkoumání možnosti jejich využití během činností, kde mohou sekundy rozhodovat o životě a smrti.

Jedná se o nejrůznější humanitární operace, při kterých je zapotřebí co nejrychleji vyhledat a zachránit osoby v daném prostoru. Drony MRS testovalo v prostředí pouště, což dle Martina Sasky, vedoucího skupiny, dělá z proběhlých zkoušek světový unikát. Další netradičností je fakt, že si jednotlivé drony tvořící hejno mezi sebou vyměňovaly jen minimum informací, a přesto byly schopné nad určenou oblastí operovat s vysokou efektivitou.

„Při realizaci tohoto projektu jsme se nechali inspirovat přírodou. Hejna ptáků za letu či plovoucích ryb jsou vybavená smyslovým orgánem, který jim umožňuje držet se pohromadě a reagovat na situaci, například se vyhnout predátorovi. Náš roj napodobuje tento skupinový pohyb, autonomní roboty si během letu vyměňují jen minimum informací, přesto postupují koordinovaně,“ říká Saska.

mrs-roje-2-min

Foto: FEL ČVUT

Pouštní testování autonomních malých vícerotorových helikoptér z dílny MRS

Větší množství dronů je logicky schopné efektivněji mapovat rozsáhlejší prostor, minimum komunikace pak podle Sasky není vůbec překážkou. Operování strojů přirovnává k sehranému týmu policistů, kteří při prohledávání lesa taktéž nepotřebují komunikovat více, než je nezbytně nutné pro koordinaci celé pátrací akce.

K pročesávání dané plochy dronům slouží kamery vybavené neuronovou sítí. V momentě, kdy dojde k zachycení hledaných osob, je malá autonomní helikoptéra schopna záchranářům odeslat jejich přesnou polohu, případně osobě rovnou předat balíček první pomoci.

Mezi dunami i mrakodrapy

Důvodů, proč vše probíhalo právě v poušti Spojených arabských emirátů, je hned několik. Tím prvním je česká zima, ve které je velmi komplikované, až nemožné provádět odpovídající testování. Druhým důvodem je snaha zkoušet je v rozmanitém prostředí, aby bylo možné dosáhnout obecné použitelnosti. Proto už byly roje testovány v lesích, na loukách a také v budovách. „Nehostinné prostředí pouště pro nás byla nová výzva,“ dodává Saska.

Třetím, ovšem neméně důležitým důvodem, proč padla volba právě na Spojené arabské emiráty, je fakt, že základní výzkum financuje centrum Technology Innovation Institute v Abú Zabí (TII), které MRS na tuto experimentální kampaň pozvalo a vše potřebné, včetně vybavení, finančně zaštítilo.

Nastartujte svou kariéru

Více na CzechCrunch Jobs

„TII se zatím zaměřuje na studium základních principů stabilizace roje s využitím pouze palubních senzorů. Jako cílový scénář se diskutuje převážně vyhledávání a záchrana lidí ztracených v poušti, ale i třeba na moři. Další projekt, který se ve spolupráci mezi TII a ČVUT rozbíhá, je nasazení roje dronů a spolupracujících lodí,“ vysvětluje Saska.

Mimo lodí by se však mohlo testování v budoucnu přesunout také do vysokých mrakodrapů, kterých je právě ve Spojených arabských emirátech značné množství. Tým vědců z FEL ČVUT zkoumal možnosti nasazení hejna dronů také při záchranných operacích ve vícepatrových budovách, kde by se mohly stát součástí alternativních systémů hašení požárů.

mrs-roje-6-min

Foto: FEL ČVUT

Martin Saska v obklopení hejna dronů

mrs-roje-4-min

Foto: FEL ČVUT

Prostředí pouště bylo vybráno z důvodu náročných podmínek i přítomnosti investora

Proto by se MRS rádo zaměřilo na vývoj dronů, které by byly schopné rychle vystoupat i do nejvyšších pater budovy a oknem dovnitř dostat kapsli s hasivem. „Více dronů dokáže přepravit do místa začínajícího požáru větší množství hasiva,“ dodává vedoucí skupiny Multi-Robot Systems Martin Saska.

Vývojáři mají s podobnými scénáři bohaté zkušenosti a již několikrát dokázali, že dovedou vyvinout drony i jiné roboty, které dokážou být při záchranných operacích velmi nápomocnými. Důkazem je bodování v soutěži americké Agentury ministerstva obrany pro pokročilé výzkumné projekty DARPA Subterranean Challenge.

V této výzvě bylo nutné rychle mapovat podzemní prostory a tým z ČVUT dokázal v loňském kole obsadit první příčku mezi nesponzorovanými účastníky. To mu otevřelo dveře k investici ve výši 1,5 milionu dolarů právě od této agentury. Díky ní si pořídil novou letku autonomních dronů a také dva exempláře robopsa Spot společnosti Boston Dynamics.

Výsledky dosavadních testů hejna dronů jsou pak dle názoru Martina Sasky velice zajímavé. Podařilo se díky nim demonstrovat, že technologii lze nasadit i v náročných podmínkách. „Nyní je na soukromém sektoru, aby se chopil příležitosti a vyvinutou technologii aplikoval,“ říká vedoucí MRS.

„Věřím, že se na nás jako již několikrát v minulosti obrátí některá z firem v oboru a společně to posuneme k reálnému nasazení. Doufám a věřím, že to bude firma česká a že se nám v celosvětovém měřítku podaří ještě více zvýraznit českou dronovou stopu,“ uzavírá Martin Saska.

Příjemný důchod v tištěném domě. V Nizozemsku vytvořili pomocí 3D tisku plnohodnotné a dostupné bydlení

tisteny-dum-nizozemsko6

Foto: 3dprintedhous

Elize Lutz a Harrie Dekkers jsou prvními evropany trvale obývající dům z 3D tiskárny

0Zobrazit komentáře

3D tisk je jednou z neprogresivnějších technologií současnosti, která nachází uplatnění v širokém spektru odvětví. Jedním z nich je i stavebnictví, kde prozatím vznikaly spíše objekty sloužící coby ukázka nové technologie. Elize Lutzová a Harrie Dekkers z Nizozemska však dokazují, že v tištěném domě lze vytvořit plnohodnotný domov, ve kterém se dá prožít spokojený důchod.

Moment, kdy si Elize a Harrie převzali klíče od netradičního domu, představoval finální tečku za první fází projektu Milestone. Ten vznikl v Eindhovenu pod rukama celé plejády soukromých společností, ale také místní technické univerzity a vedení města. Cílem je pomocí 3D tisku postavit hned pět objektů, které se stanou jasnou ukázkou toho, že tento typ staveb dokáže řešit aktuální problémy s nedostatkem domů i kvalifikovaných pracovníků v sektoru stavebnictví.

Konkrétně dům Elize a Harrieho měl být dokončený v roce 2019, jeho autoři se mu ovšem rozhodli propůjčit takovou podobu, která může evokovat pohraniční bunkry, které byly ve 30. letech minulého století stavěny na česko-německém pohraničí. Byť i sama Elize o domě mluví jako o útulném bunkru, který vyvolává pocit bezpečí, autoři se jej snažili stylizovat spíše do podoby nepravidelného balvanu, který dokonale zapadá do okolní zeleně.

tisteny-dum-nizozemsko5

Foto: 3dprintedhous

Objekt má svým vzhledem evokovat bunkr

tisteny-dum-nizozemsko3

Foto: 3dprintedhous

Fasáda domu nese charakteristickou stopu 3D tisku

Uvnitř neobvykle zkosených stěn je nizozemskému páru k dispozici 94 metrů čtverečních, na kterých nalezneme obývací pokoj, dvě ložnice a koupelnu. Vytvoření samotné stavby by podle autorů mělo zabrat nanejvýše pět dnů. Tak dlouho trvá tisk 24 dílů, které stavbu tvoří. Následně je ovšem nutné jednotlivé díly přepravit na místo stavby, spojit je dohromady, dát domu střechu, dveře a okna, připojit ho k sítím a vybavit interiér mobiliářem.

Jelikož se podařilo postavit dům v souladu s veškerými platnými regulemi, může být objekt zcela legálně pronajímán k běžnému bydlení. Dle autorů projektu se tak Elize a Harrie stávají vůbec prvními obyvateli v Evropě, kteří mají trvalé bydliště v objektu z 3D tiskárny. V neposlední řadě se na domu vytvořeném 3D tiskem podařilo jasně ukázat, jakou sílu může mít projekt, do něhož se zapojí vědecké, státní i soukromé subjekty.

V tomto případě se vedení města Eindhoven stalo spoluiniciátorem projektu i zprostředkovatelem, tamější univerzita přispěla vědeckými poznatky a také vyvinula samotnou tiskárnu. Betonovou směs dodala soukromá společnost Saint-Gobain Weber Beamix. Firma Witteveen + Bos měla na starosti návrhy projektů a konstrukční aspekty, o samotnou realizaci stavby se postarala společnost Van Wijnen. Finální pronájem domů si nakonec vzala na svá bedra realitní firma Vesteda.

Nastartujte svou kariéru

Více na CzechCrunch Jobs

Elize a Harrie platí měsíčně za pronájem 800 eur, tedy necelých 21 tisíc korun. Bydlet v takovém domě bylo podle Elize jasnou volbou okamžitě, jakmile viděla nákresy netradičního objektu zasazeného do krásné zahrady v eindhovenské rezidenční oblasti Bosrijk. Projekt se nyní chce soustředit na výstavbu dalších objektů, ve kterých chce zužitkovat zkušenosti z předchozí realizace a také vylepšenou technologii. To by mělo autorům pomoci stavět domy rychleji a efektivněji přímo na místě a také domům přidávat další patra.

Že je to možné, nedávno ukázala tištěná vilka v německém Beckumu, kde vyrostl dvoupodlažní dům, který na první pohled působí jako zcela běžný objekt k bydlení. O tom, jaké je to bydlet mezi tištěnými stěnami, by se měli brzy přesvědčit i zájemci z Austinu v Texasu, kde vzniká komplex hned několika domů částečně budovaných právě s pomocí 3D tiskárny.

A opomenout bychom rozhodně neměli ani český zářez mezi obytnými objekty z 3D tiskárny, kterým je plovoucí Prvok. Jak náročné bylo stavbu realizovat a co s ní bude dál, nám nedávno prozradil Ladislav Trpák ze Scoolptu, který za realizací nevšední stavby stojí.

tisteny-dum-nizozemsko7

Foto: 3dprintedhous

Interiéry objektu jsou příjemné, světlé a vzdušné

tisteny-dum-nizozemsko2

Foto: 3dprintedhous

Uvnitř se nachází obývací pokoj a dvě ložnice