Czescy naukowcy zdobyli punkty w unikalnym na świecie projekcie Dronument. Ich zrobotyzowane helikoptery uczestniczą w mapowaniu unikalnych zabytków na całym świecie.

Do sterowania bezzałogowymi dronami nie jest wymagany żaden kierowca ani pilot. Latają same, to znaczy zupełnie niezależnie i robią to razem. Te bezzałogowe drony i ich zaawansowane oprogramowanie do samodzielnego zarządzania zostały opracowane przez około 30 naukowców z zespołu Multirobotic Systems (MRS) na Wydziale Elektrotechniki (FEE) w Pradze.

Projekt wsparło również Ministerstwo Kultury przy współudziale Narodowego Instytutu Zabytków (NPÚ). Ma na celu skanowanie wnętrz zabytkowych budynków, a czescy naukowcy jako pierwsi i jak dotąd jedyni wykorzystują autonomiczne drony.

„Z tego, co wiemy, podobna, bezpieczna metoda dokumentowania wnętrz obiektów zabytkowych nie jest obecnie opracowywana na świecie” – pisze Sandra Kolářová w imieniu czeskich konserwatorów zabytków.

„Zaletą tej technologii jest to, że otrzymujemy informacje o miejscach, do których trudno dotrzeć bez technologii wspomagających, takich jak poziomy i rusztowania. Jesteśmy w stanie zrobić zdjęcia i nagrania znacznie szybciej niż przy użyciu tradycyjnej technologii” – mówi Martin Saska, MRS Group Wiceprezydent.

Zdjęcia bezzałogowych dronów charakteryzują się również tym, że nie są dostępne w inny konwencjonalny sposób. Autonomiczne samoloty pozyskują je z kątów i bliskości, które nie byłyby możliwe z ziemi lub platformy, a także mogą latać tam, gdzie nie byłyby widoczne dla potencjalnego pilota. Dzięki wewnętrznym czujnikom i technologii komputerowej. Zadania mają ustawienia wstępne. Niektórzy mają kamerę, inni oświetlają scenę pod określonym kątem.

„Używając dronów w kościołach, napotkaliśmy problem z oświetleniem. Kościoły są zaprojektowane do oświetlania miejsc, w których ludzie poruszają się po całym kraju, ale nie są już oświetlane w miejscach, w których latamy” – mówi kierownik projektu FEE CTU w filmie.

„Dlatego musimy zastosować dodatkowe oświetlenie, które można umieścić albo na głównym dronie przenoszącym kamerę, albo jest to jeszcze skuteczniejsza technika wykorzystania światła niesionego przez innego drona, który leci z głównym dronem w formacji, ” on dodał.

„Dzięki oświetleniu możemy wykryć małe pęknięcia w muralu, a nawet stan wtórnego uszczelnienia lub zapylenie obrazu”, mówi Michaela Čadilová, pracownik badawczo-rozwojowy w NPÚ.

„Wykorzystaliśmy już tę technologię w kilkunastu budynkach i myślę, że jest to wizja przyszłości dokumentowania historycznych budynków” – dodaje.

Oprócz filmowania bezzałogowe drony byłyby w stanie objąć całą powierzchnię pomnika. Jednak na wszelki wypadek technik ze skanerem naziemnym odpowiada za stworzenie projektu 3D wnętrza.

„Konserwator stopniowo przegląda model 3D, wybiera ważne dla niego lokalizacje i zapisuje lokalizacje wirtualnej kamery. Daje nam tylko tyle lokalizacji kamer, przez które musimy przelecieć, a sam system może zaplanować lot ścieżką niezależnie, aby dron odwiedzał te miejsca płynnie i bezpiecznie” – wyjaśnia cały saksoński proces.

„Gdy tylko dotrzemy do zaplanowanego toru lotu, robotyka sprawdza, czy planowany tor lotu jest bezpieczny, z dala od przeszkód i czy można nim bezpiecznie latać” – dodaje.

Sam dron dostaje wtedy trójwymiarową wizualizację wnętrza budynku z zaznaczonymi lokalizacjami, które wystarczy przywieźć i wcisnąć przycisk start. Autonomiczna maszyna we współpracy z kolegą z branży oświetleniowej wykonuje niezbędne zdjęcia, odtwarza je, a następnie każdy może pobrać materiał ze swojego dysku.

Ostatnim zabytkiem, którego wnętrze uchwyciły w ten sposób bezzałogowe drony wyposażone w inteligencję statku, jest gotycki kościół w Ołomuńcu z drugiej połowy XIII wieku.

Kościół św. te dokumenty konserwatorom i sporządzają plan renowacji” – opisuje czeskim konserwatorom przyrody. Czadilowej.

„Dobry obraz zwykle wymaga długiego czasu naświetlania. Poprawiając stabilność dronów w powietrzu, otrzymujemy ostre obrazy, z których można tworzyć wysokiej jakości mapy fotograficzne” – mówi pomnik Milana Škobrtala z NPÚ w Ołomuńcu, który współpracuje z MRS FEE CTU.

Jednak oprócz ołomunieckiego kościoła małe zrobotyzowane helikoptery MRS Group pomagają także św. Mikołajowi w Pradze czy jaskini w Gorzanowie. Jednak projekt Dronument obejmuje również zamki Plumlov lub Vranov nad Dyjín, salę koronacyjną zamku Kroměříž czy kościół pielgrzymkowy św. Piotra. Anny i św. Jakuba w Větší Starej Vodzie koło Libavy.

Naukowcy z CTU muszą teraz dopracować takie szczegóły techniczne, jak graficzny interfejs użytkownika. Nawet jeśli drony faktycznie latają za naciśnięciem jednego przycisku, system nadal wymaga uruchomienia i debugowania za pomocą wiersza poleceń. Oceniają prace nad uproszczeniem za rok. Ale już interesują się właścicielami obiektów kultury w Niemczech.

„W przyszłości będziemy pracować nad zmniejszeniem liczby wykorzystywanych dronów i zaprojektować system, z którego ekolodzy mogliby korzystać bez przeszkolenia technicznego.

Korzystając z technologii Autonomous Management Mode zastosowanej w projekcie Dronume, CTU dwukrotnie zdobyło złoty medal w głównych zawodach robotyki w Abu Dhabi i dwukrotnie brązowy w Darpa World Subterranean Challenge. Była to jednak pierwsza wśród niesponsorowanych drużyn w zeszłym roku.

W tym wyzwaniu „SubT” drony sprawdzają się w niebezpiecznym środowisku podziemnych kopalń lub elektrowni jądrowych, których ludziom nigdy nie pozwolono zobaczyć. Model 3D jest więc tworzony sam z danych własnych czujników, a gdy jest dokładnie kontrolowany przez własne systemy wewnętrzne, przenika wszystkie możliwe przeszkody w nieznanym stanie.

Czeskie autonomiczne drony znajdują nabywców nie tylko w dokumentowaniu wnętrz zabytków, ale także w dziedzinie infrastruktury transportowej, budownictwa, górnictwa czy energetyki. Według adiunkta Saksonii „Trwają już negocjacje w sprawie opcji kontroli w budynkach przemysłowych, niedostępnych lub niebezpiecznych budynkach”. System opracowany przez CTU został już przetestowany w tunelach autostradowych i przyległych szybach wentylacyjnych, a także wewnątrz budynków elektrowni. .

„Mówi się o możliwości rozmieszczenia autonomicznych dronów w kontrolowanych radiowo strefach ograniczonego dostępu elektrowni jądrowych. Było nawet prawdziwe porozumienie w sprawie testowania Czarnobyla na Ukrainie.

Zespół badaczy MRS przetestował również autonomiczny system sterowania dronami w jaskiniach skali Býčí w kopalniach Volume lub podziemnych w Stanach Zjednoczonych. Wlatywały również do zniszczonych statycznie budynków, których stan należy udokumentować, aby ustalić, czy nadal można je zbudować.

„Jednak są dziesiątki podobnych przykładów. Na przykład w Zjednoczonych Emiratach Arabskich istnieje zapotrzebowanie na możliwość skanowania wnętrz zbiorników i tankowców, co musi być wykonywane regularnie i jest niezdrowe i często niebezpieczne dla ludzi” – mówi. Saksonia, adiunkt.

„Kolejny rozdział to instalacja offshore, gdzie wykorzystanie współpracujących statków autonomicznych i dronów wydaje się być możliwym rozwiązaniem. W zeszłym roku rozpoczęliśmy również pracę nad wieloma powiązanymi projektami i obecnie pracujemy nad autonomicznymi lądowaniami dla statków na pełnym morzu, ” dodaje kierownik MRS CTU.