자율 드론은 광범위한 산업에 혁명을 일으킬 수 있습니다. 이제 과학자들은 울창한 숲을 헤치고, 희미한 조명 속에서 얇은 전선을 피하고, 심지어 조깅하는 사람을 추적할 수 있는 드론을 설계했습니다.

센서 기술과 인공지능의 급속한 발전으로 드론이 스스로 비행하는 것이 점점 더 실현 가능해지고 있습니다 . 하지만 자율 드론은 여전히 ​​완벽하지 못하여 잘 조직된 도시에서 음식을 배달하는 것과 같은 위험이 낮은 상황에서만 사용이 제한되었습니다.

이 기술이 수색 및 구조, 스포츠, 심지어 전쟁과 같은 분야에 영향을 미치려면 소형 드론은 더 기동성이 뛰어나고 더 신뢰할 수 있어야 합니다. 이는 홍콩 대학의 연구자들이 빠른 속도로 어려운 환경을 탐색할 수 있는 새로운 마이크로 항공기(MAV)를 개발하게 된 계기가 되었습니다.

SUPER라는 이름의 새로운 드론은 라이더 기술과 고유한 2궤도 내비게이션 시스템을 결합하여 안전성과 속도의 균형을 맞춥니다. 실제 테스트에서 추적 및 충돌 회피 측면에서 상업용 드론보다 성능이 우수했으며, 초당 20미터(시속 45마일) 이상으로 비행했습니다.

연구원들은 새로운 드론을 소개하는 Science Robotics 의 논문 에서 "SUPER는 실험실 환경에서 실제 응용 프로그램으로 고속 자율 주행을 전환하는 데 있어 이정표를 나타냅니다."라고 적었습니다 .

저자에 따르면, 이 프로젝트의 영감은 새들이 복잡한 숲 환경을 민첩하게 탐색하는 능력에서 나왔습니다. 이 능력을 복제하기 위해, 그들은 먼저 5 이상의 추력 대 중량 비율을 가진 11인치 크기의 드론을 설계했는데, 이를 통해 공격적인 고속 기동을 수행할 수 있었습니다.

그런 다음 그들은 최대 70m 거리에서 장애물을 감지할 수 있는 가벼운 라이더 장치를 장착했습니다. 연구자들은 고속 비행을 목표로 했기 때문에 카메라 기반 시스템에서 발생하는 모션 블러를 피하고 싶어했다고 말합니다.

하지만 가장 중요한 것은 드론을 위해 설계한 내비게이션 시스템이었습니다. 각 경로 계획 주기에서 SUPER의 비행 컨트롤러는 목표를 향해 두 개의 비행 궤적을 생성합니다. 첫 번째는 고속 경로로 설계되었으며, 제한된 라이더 데이터가 있는 일부 구역이 장애물이 없다고 가정합니다. 두 번째는 안전에 초점을 맞춘 백업 궤적으로, 장애물이 없는 것으로 알려진 구역만 통과합니다.

드론은 고속 궤적을 따라가면서 시작하지만 실시간 라이더 데이터가 방해물을 감지하면 백업으로 전환합니다. 연구자들은 이 접근 방식을 테스트하기 위해 다른 두 개의 연구용 드론과 상업용 드론을 일련의 시험에서 맞붙였습니다. 여기에는 고속 비행, 얇은 전선 피하기, 울창한 숲 탐색, 야간 비행이 포함되었습니다.

SUPER 드론은 모든 실험에서 거의 완벽한 성공률인 99.63%를 달성했는데, 이는 연구자들이 테스트한 최상의 대안보다 약 36배 더 뛰어납니다. 이는 더 빠른 비행 속도와 상당히 단축된 계획 시간을 달성하는 동안 이루어졌습니다.

드론은 또한 뛰어난 물체 추적을 보여주었고, 울창한 숲을 조깅하는 사람을 성공적으로 따라잡았습니다. 반면, 비전 기반 센서를 사용한 상업용 드론은 궁극적으로 목표물을 추적하지 못했습니다.

연구자들은 더 작고 가벼운 라이더 시스템과 공기역학적 최적화를 개발하면 더 빠른 속도를 낼 수 있다고 제안합니다. SUPER에 움직이는 물체를 감지하고 움직임을 예측하는 기능을 부여하면 매우 역동적인 환경에서 작동하는 능력도 향상될 수 있습니다.

이미 인상적인 성능을 갖추고 있지만, 빠르고 민첩한 드론이 온갖 곳에서 우리 머리 위를 윙윙거리며 지나가는 데도 오래 걸리지 않을 듯합니다.