Robotti "koirat" pitämään USAF:n kiitotiet puhtaina vaarallisista roskista

Yhdysvaltain ilmavoimille kehitteillä oleva "Roomba for runways" -robotti voisi auttaa estämään vieraat esineet vahingoittamasta lentokoneita.

Foreign Object Debris tai FOD – kaikki, jonka ei pitäisi olla asfaltilla – aiheuttaa arviolta 4 miljardin dollarin tappiot vuosittain lentoteollisuudelle. FOD-vauriot voivat olla katastrofaalisia, aiheuttaen Air Francen lennon 4590 Concorden turman välittömästi nousun jälkeen, ja kaikki 109 koneessa ollutta ihmistä kuolivat vuonna 2000.

FAA:n määräykset edellyttävät lentoasemien suorittavan säännöllisiä FOD-tarkastuksia. Armeijassa kiitotieillä ja ohjaamoilla nähdään usein FOD-kävelyjä, joissa käytettävissä olevaa henkilökuntaa kutsutaan kävelemään pitkin lentolinjaa ja tarkistamaan mahdollisesti vaarallisia esineitä.

Vaara on kaksijakoinen. Kaikki roskat voivat puhkaista renkaan tai joutua moottoriin, ja ne voivat myös olla tärkeitä todisteita muista ongelmista. Jos koneesta puuttuu mutteri, pultti, kiinnike tai muu osa, se voi aiheuttaa vakavampia ongelmia.

Monilla lentoasemilla on kehittyneitä tutkajärjestelmiä FOD:n havaitsemiseen, mutta ne ovat kalliita eivätkä välttämättä tarjoa täyttä kattavuutta. Joten kävely- ja alamäkiä ovat edelleen jokapäiväistä todellisuutta.

Ilmavoimille kehitteillä oleva uusi teknologia pyrkii muuttamaan tämän.

Nelipyöräistä robottia, joka tunnetaan nimellä FOD Dog, kehitetään Yhdysvaltain ilmavoimien tässä kuussa allekirjoitetun sopimuksen mukaisesti. Siemens Government Technologies -divisioona on pääurakoitsijoita, ja alihankkijat TurbineOne työskentelevät havaintojärjestelmässä. Sopimus on yksivuotinen, ja täysin toimiva prototyyppijärjestelmä esitellään ensi tammikuussa.

Robotti itsessään on perusrunko, jossa on sähkömoottori ja se skannaa kiitotieltä vieraiden esineiden varalta valmiilla laserantureilla. Nämä tunnistavat maakaistaleiden profiilin ja havaitsevat kaiken, mikä ulkonee pinnasta. Skannerin etuna kameraan verrattuna on, että se on yksinkertaisempi ja toimii yhtä hyvin huonon näkyvyyden olosuhteissa, kuten sateessa.

Todellinen taika on kuitenkin tekniikka, joka tekee skannerin tiedoista järkeä FOD:n havaitsemiseksi ja tunnistamiseksi. TurbineOnen toimitusjohtaja Ian Kalin – joka osallistui FOD-lähetyksiin palvellessaan Yhdysvaltain laivastossa – sanoo, että sen takana on kolme mahdollistavaa teknologiaa.

"Ensinnäkin on NVIDIA:n kaltaisten yritysten graafiset prosessoriyksiköt (GPU).
NVDA
. Nämä pienet, lujat levyt ovat uusi alan standardi videonkäsittelyssä”, Kalin kertoi Forbesille. Nämä ovat yksiköitä, jotka vievät edistystä pienissä droneissa ja muussa mobiilirobotiikassa.

"Toiseksi koneoppimismallit ovat käyneet läpi "pienentämisen", mikä tarkoittaa periaatteessa sitä, että aiemmin suuria laskentaresursseja ja monia gigatavuja vaatineet koodit voivat nyt toimia vain megatavujen tilalla", Kalin sanoo.

Tämä tarkoittaa, että uusimmat älykkäät koneoppimisohjelmistot voivat toimia pienissä reunatietokoneissa palvelintelineiden, kuten aikaisempien koneoppimisprojektien, sijaan.

FOD-koirat aloittavat luettelon eri esineistä, mutta voivat oppia uusia. He voivat jopa jakaa tietoja pakkauksen jäsenten välillä, joten he pystyvät jatkuvasti paremmin tunnistamaan tietyntyyppiset FOD-tyypit tietyllä sivustolla. Tämä voi olla tärkeää, kun sivustolle tulee tietyntyyppistä vierasta esinettä, kuten lehtiä.

"Lopuksi TurbineOne on keksinyt etulinjan havaintojärjestelmän, joka toimii käyttöjärjestelmänä, joka mahdollistaa kaikki nämä havainnot ilman Internet-yhteyttä", Kalin sanoo.

Tämä antaa koiralaumalle mahdollisuuden työskennellä paikoissa, joissa ei välttämättä ole yhteyttä Internetiin, kuten sotilaskohteissa tai lentotukialuksissa.

FOD-katsaukset suoritetaan tyypillisesti yöllä lennon lopettamisen jälkeen tai aikaisin aamulla. Jokainen robotti kytkeytyy automaattisesti lataustukiasemaansa ("koirakoti"), aivan kuten kodin siivous Roomba, ja koirat suorittavat lakaisun yhdessä saadakseen täydellisen peiton. Yksi henkilöoperaattori voi hallita koko pakkausta.

Kaikki löydetyt FOD-alueet merkitään automaattisesti. Robotit voivat joko välittää tarkat koordinaatit operaattorilleen – sisäänrakennettu paranneltu GPS tarkoittaa, että ne paikantavat sen muutaman senttimetrin tarkkuudella – tai robotti voi ohjata käyttäjän FOD:lle metsästyskoiran tavoin.

Kalin sanoo, että jätteiden poisto ei ole vaatimus alkuperäisessä sopimuksessa, mutta heillä on se tiekartalla. Heidän todennäköinen ratkaisunsa käsittää joidenkin ajoneuvojen varustamisen valmiilla robottikäsivarrella ja käsittelyohjelmistolla. Tämä tekisi roboteista täydellisen kiitotien raivausratkaisun.

TurbineOne näkee tälle tekniikalle monia muita käyttötarkoituksia FOD-tunnistuksen lisäksi. Droneja käytetään jo teollisiin tarkastuksiin, mutta niillä on rajoitettu lentoaika, eivätkä ne voi lentää huonolla säällä. Maarobotit kestävät pidempään, voivat jättää sään huomioimatta ja kantaa raskaampaa hyötykuormaa erilaisia ​​antureita. TurbineOne ilmoitti äskettäin 3 miljoonan dollarin siemenrahoituksesta XYZ Venture Capitalilta laajentaakseen suunnittelutiimiään ja nopeuttaakseen tuotteiden toimitusta.

Havaintojärjestelmillä varustetut robotit voisivat suorittaa monia tarkastustehtäviä – alkaen kenties lentokoneiden tarkastuksesta, joka on samanlainen kuin Koreassa käyttöön otettava drone-pohjainen ratkaisu, mutta ulottuu tehtaille, rakennustyömaille ja muihin sovelluksiin. (Ehkä robottitarkastusrobotti saattoi estää äskettäisen F-35-onnettomuuden, joka ilmeisesti johtui moottorin päälle jätetystä sadesuojasta).

Edullisen, vankan robottialustan ja älykkään tunnistusjärjestelmän yhdistelmällä on suuri potentiaali, ja FOD Dog voi olla edelläkävijä monille eri aloilla työskenteleville avuliaille roboteille.