This post is also available in:
English (אנגלית)
חוקרים מהמכון הטכנולוגי ווסטרצ'סטר (WPI) במסצ'וסטס מפתחים רחפנים קטנים המסתמכים על קול במקום על מצלמות לצורך ניווט, ומציעים יכולות חדשות בסביבות שבהן חיישנים ויזואליים אינם מסוגלים לפעול. הפרויקט שואב השראה מעופות ועטלפים, המשתמשים באקו-לוקציה (תהודה) כדי לנוע בסביבות מורכבות.
המחקר מתמקד בהפעלת רחפנים בתנאים של עשן, אבק וחושך, אשר נחשבים למצבים שמגבילים בדרך כלל מערכות מבוססות ראייה. עם תמיכה במענק מחקר יסודי ברובוטיקה מקרן המדע הלאומית (NSF), הצוות ימשיך לפתח ניווט מונחה קול במהלך שלוש השנים הקרובות, החל מספטמבר 2025.
הרחפנים מתוכננים להיות קטנים מגודל 100 מילימטר ולשקול פחות מ-100 גרם. כדי להתגבר על אתגרים כמו רעש ממדחפים ורזולוציה אולטרסונית מוגבלת, החוקרים משתמשים במטא-חומרים מעוצבים במיוחד שמפחיתים הפרעות. שינוי גיאומטריית החומר מאפשר לגלי הקול להחזיר אותות באופן צפוי יותר, בעוד ששיטות הנעה חלופיות, כולל עיצובי כנפיים מתנופפות, מצמצמות עוד יותר את ההפרעה האקוסטית.
מבחינת התוכנה, הרחפנים נשענים על למידת עומק מודעת פיזיקה לפרש את האותות האולטרסוניים ולנווט באופן עצמאי. אלגוריתמים היררכיים של חיזוק למידה מאפשרים להם להגיע ליעדים תוך כדי הימנעות דינמית ממכשולים, ועיבוד פנימי מבטיח שכל החישובים מתבצעים מקומית ללא צורך בתשתיות חיצוניות. שילוב חיישנים (Sensor Fusion) משלב בין אקו-לוקציה, חיישנים אינרציאליים וחיישנים נוספים, ומשפר את המודעות הסיטואציונית בסביבות מורכבות.
על פי דיווח של Interesting Engineering, שימושים פוטנציאליים כוללים מבצעי חיפוש והצלה, ניטור אסונות, איזורי מלחמה ובדיקת אזורים מסוכנים. גרסאות עתידיות עשויות להשתמש באולטרסונוגרפיה כדי לזהות פעימות לב אנושיות, ולהקל על איתור ניצולים בתנאים קשים. גם כאשר זוהו מכשולים, המחקר שואף לאפשר מהירויות טיסה מעל שני מטרים לשנייה, כדי להגיב במהירות בתרחישים מציאותיים.
הפרויקט מייצג שינוי מהסתמכות על אוטונומיה מבוססת ראייה לגישות בהשראה ביולוגית הנשענות על קול. באמצעות שילוב חידושי חומרים, מכניקת טיסה אדפטיבית ואלגוריתמים מתקדמים, הצוות שואף לייצר רחפנים קומפקטיים, חסכוניים באנרגיה ובעלי יכולת פעולה אמינה בתנאים שהיו מהווים אתגר למערכות רובוטיות סטנדרטיות.
נראה כי הפריסה בשטח תתרחש תוך שלוש עד חמש שנים, עם פוטנציאל לשנות את השימוש ברחפנים במצבי חירום, ניטור סביבתי וסביבות שבהן הראות מוגבלת.
ניתן לגשת להודעה לעיתונות כאן.
