Mithilfe von Kameras und Sensoren überflügeln KI-gesteuerte Drohnen die Piloten bei hoher Geschwindigkeit auf Strecken voller Hindernisse.
KI-gesteuerte Drohnen liefern sich ein Wettrennen mit von Menschen gesteuerten Drohnen. Video: UZH
Das autonome Swift-System schlug drei professionelle Drohnenpiloten in 15 von 25 Rennen auf einer Strecke voller Kurven und Hindernisse, die von einem professionellen Drohnenrennpiloten entworfen wurde, berichtete Science Alert am 31. August. Das System kombiniert KI-Algorithmen mit einer Kamera und mehreren eingebauten Sensoren, um die Umgebung sowie die Bewegungen der Drohne zu erkennen.
Swift wurde von Elia Kaufmann, einem Robotikingenieur an der Universität Zürich, und Forschern bei Intel Labs entwickelt. Sie streben ein System an, das nicht wie frühere autonome Renndrohnen auf Eingaben von externen beweglichen Kameras angewiesen ist.
„Mit einer autonomen Drohne die Leistung eines professionellen Piloten zu erreichen, ist eine Herausforderung, da sie innerhalb ihrer physikalischen Grenzen fliegen muss und gleichzeitig Geschwindigkeit und Position auf der Strecke nur mithilfe von Bordsensoren schätzen muss“, sagte das Team.
Piloten tragen spezielle Brillen, die ihnen durch eine an der Drohne montierte Kamera eine „Ego-Perspektive“ bieten (als säßen sie in der Drohne). Drohnen können Geschwindigkeiten von 100 km/h erreichen.
Ebenso verfügt der Swift über eine eingebaute Kamera und Trägheitssensoren zur Messung der Beschleunigung und Rotation der Drohne. Diese Daten werden von zwei KI-Algorithmen analysiert, um die Position der Drohne relativ zu Hindernissen zu bestimmen und entsprechende Steuerbefehle auszugeben.
Obwohl Swift 40 % der Rennen verlor, schlug er den Piloten mehrere Male und erreichte die schnellste jemals gemessene Rennzeit, eine halbe Sekunde schneller als die beste menschliche Zeit.
„Insgesamt erreichte die autonome Drohne im Durchschnitt der gesamten Strecke die höchste Durchschnittsgeschwindigkeit, fand die kürzeste Route und konnte ihre Leistung während des gesamten Rennens erfolgreich nahe ihrer Grenzen halten“, sagten Kaufmann und seine Kollegen.
Die eigentliche Innovation von Swift ist laut Guido de Croon, einem Robotikforscher an der Technischen Universität Delft in den Niederlanden, das zweite künstliche neuronale Netzwerk, das eingesetzt wird und auf Deep Reinforcement Learning basiert. Der Swift ist nicht das erste Drohnensystem, das Hindernisse überfliegen kann, aber er tut dies mit bemerkenswerter Präzision. Neue Forschungsergebnisse in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
Thu Thao (Laut Science Alert )
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