Od univerzitního projektu po milionové tržby. České drony mají za úkol doručit jídlo, zachránit život i očkovat

Je podzimní dopoledne a nad prašným areálem kladenské firmy Destro se vznáší zhruba metrový dron. Nehlídá lom, ani nákladní auta či bagry. Hledá člověka v oranžovém triku, kterého nedávno svědci spatřili na staveništi. Nemá přitom naprogramovanou trasu, ani nikdo skrze jeho kameru nesleduje, co se kolem něj odehrává. Je zcela autonomní.

K nalezení cíle nepotřebuje složité nastavování souřadnic. Policistovi nebo záchranáři stačí vytáhnout tablet a zadat textový či hlasový povel. Běžnou lidskou řečí stroji popíše hledanou osobu a její poslední známé místo výskytu.

Scénář, který mohli novináři sledovat v polovině října, předvedl český tým Fly4future ve spolupráci s CTU Skygraph už na konci srpna na letecké základně Erding v Bavorsku. Ve finále čtrnáctiměsíční soutěže německé Spolkové agentury pro průlomové inovace SPRIND se tehdy utkal s dalšími šesti evropskými týmy. Soutěž disponovala rozpočtem přes pět milionů eur a každý z finalistů získal na vývoj svého systému půl milionu eur.

Drony nesměly využívat satelitní navigaci a po startu musely jednotlivé mise zvládnout samostatně. V úloze zaměřené na vyhledání zraněné osoby český tým konkurenci porazil. Na vítězství měl svůj podíl i Martin Saska, přední český expert na autonomní létání a vedoucí Skupiny multirobotických systémů na Fakultě elektrotechnické ČVUT, a inženýři z jeho univerzitního spinoffu Fly4future. Jejich systém propojuje palubní počítače, senzory a vlastní software, který v reálném čase vyhodnocuje okolní prostředí.

„Náš robot má na palubě pět počítačů, na kterých běží AI modely. Vyvíjeli jsme software, který pochopí prostředí, ve kterém se pohybuje, pochopí jednotlivé objekty a vyhodnotí vztahy mezi nimi,“ přibližuje Saska. Software i jeho integrace na palubě jsou podle něj českého původu.

Opravit zadání, ne kód

Výjimečný je systém nejen ve vnímání prostoru, ale také ve způsobu ovládání. Dron podle vývojářů přijímá pokyny v přirozeném jazyce, a to v libovolné řeči. Díky jazykovým modelům pracuje i s pojmy, které mu programátor nemusel předem definovat. Dokáže například vyhodnotit zadání týkající se zbořené budovy nebo okna, aniž by bylo nutné každý takový objekt blíž popisovat.

Systém má fungovat i při výpadku připojení. Pokud dron ztratí konektivitu, například v jeskyni nebo v prostředí se silným rušením, přepne na omezený jazykový model běžící přímo na palubě. Ten mu umožní pokračovat v základních úkonech i bez spojení se vzdálenými servery.

Jak to funguje v praxi, ukázala v Bavorsku jiná úloha. Dron měl doručit zásilku zákazníkovi, který mával z okna. Napoprvé se spletl a za zákazníka považoval odraz člověka ve skle. Když operátor zadání upřesnil jednou běžnou větou, stroj své rozhodnutí změnil a našel správného figuranta, který se z okna jen vykláněl. K nápravě nebylo potřeba přepisovat kód, stačilo upravit zadání.

Technologickým jádrem dronu je kombinace čtyř kamer, 3D lidaru a výkonného palubního počítače. Díky těmto senzorům se dokáže orientovat a mapovat okolí i bez signálu GPS. Rozpoznané objekty, například budovy, vozidla nebo lidi, zanáší do průběžně aktualizované trojrozměrné mapy. Nad ní pak pracuje grafová struktura, která zachycuje vzájemné prostorové vztahy mezi objekty.

Dron tak dokáže nejen rozpoznat jednotlivé věci, ale také pochopit jejich souvislosti, například, že určité jízdní kolo stojí před konkrétním domem. Podle těchto informací vyhodnocuje situaci a průběžně přizpůsobuje svou trasu. I tak jde zatím pouze o funkční prototyp. „Než se z něj stane prodejný produkt, čeká ho další aplikovaný výzkum, testy spolehlivosti a certifikace,“ mírní nadšení Věra Sasková, výkonná ředitelka Fly4future.

Raketa, nebo lineární růst

Firma Fly4future vznikla v roce 2017 a funguje coby most mezi univerzitou a trhem: základní výzkum vzniká na ČVUT, firma ho převezme a dotáhne do produktu. Vlastní ji právě Sasková se 40 procenty, její muž Martin Saska a kolega z ČVUT Tomáš Báča pak mají každý 30 procent. Externí kapitál firma dosud neměla, svůj rozvoj tak platila hlavně ze zisku a z národních a evropských grantů na vědu a výzkum.

Dnes má kolem 40 zaměstnanců. Loni měla obrat zhruba dva miliony eur, letos má být podle Saskové ještě vyšší. Působí hlavně v zahraničí, Česko tvoří menšinu jejích zakázek. A její drony se zatím používají například při ostraze rozsáhlých areálů nebo při inspekcích rafinérií a lodí.

Řadu nápadů využití přitom přináší sami klienti. „Pořád nás překvapuje, s čím nás klienti oslovují,“ říká Sasková. Jako příklad uvádí očkování volně se pohybujícího dobytka v Americe. Na rozlehlých pastvinách je totiž obtížné zvířata jednotlivě odchytávat a očkovat, proto se v některých případech vakcíny aplikují pomocí šipek vystřelovaných z vrtulníku.

Český Fly4future proto jako inženýrský partner spolupracuje s americkým startupem AeroVax, který vyvíjí autonomní dron schopný vyhledávat a sledovat zvířata a očkovat je přímo v terénu. Cílem je omezit nutnost shánět celé stádo na jedno místo a usnadnit péči o zvířata, která se pohybují na rozsáhlých plochách. První polní testy chce AeroVax zahájit letos na podzim. „Je to asi tak: Vy nerozumíte dronům, my nerozumíme vašemu byznysu, ale spolu dáme dohromady inovativní řešení,“ popisuje Sasková, jak s firmami jedná.

„Vnímám, že je trh velmi pozitivně naladěný na umělou inteligenci. Robotika se z AI posunula do stavu, kdy ji začínáme nasazovat do reálných průmyslových aplikací. Buď teď raketově vystřelíme, nebo pojedeme dál lineárním růstem,“ říká Sasková.

Fly4future proto nyní od investorů žádá 10 až 16 milionů eur, tedy zhruba 244 až 390 milionů korun. Ještě koncem září přitom média psala o kole za necelých 200 milionů korun. Pokud peníze získá, chce podle Saskové „extrémně nabírat,“ rozšířit byznys a rychleji certifikovat a prodávat plně autonomní drony na zahraničních trzích.

Možnost ovládat dron běžnou řečí může odstranit jednu z hlavních překážek širšího nasazení autonomních létajících robotů: potřebu složitě připravovat každou misi a mít k ruce specializovaný tým. Představa je jednoduchá, policista, záchranář nebo průmyslový inspektor vytáhne stroj z kufru a řekne mu, co má najít nebo zkontrolovat. Než se to stane běžnou praxí, musí Fly4future převést své nejpokročilejší prototypy do komerčního provozu a zmíněným testováním.