Hệ thống điều hướng drone - Ảnh: DURHAM UNIVERSITY
Nhóm nghiên cứu Đại học Durham (Anh) đã phát triển hệ thống điều hướng máy bay không người lái (drone) mới mang tên CORTO-Planner, giúp thiết bị tự hành lựa chọn đường bay hiệu quả và liên tục điều chỉnh khi môi trường thay đổi.
Thay vì chỉ tìm đường ngắn nhất, hệ thống ưu tiên đường bay vừa an toàn vừa hiệu quả, cho phép drone duy trì tốc độ cao mà vẫn tránh được chướng ngại vật.
Một trong những thách thức lớn của drone tự hành là bay nhanh qua những khu vực có nhiều vật cản mà không làm giảm độ an toàn.
Các hệ thống hiện nay thường buộc drone giảm tốc mạnh khi đến gần chướng ngại vật vì sử dụng những vùng an toàn cứng nhắc hoặc quá hạn chế.
Để khắc phục, nhóm nghiên cứu phát triển "hành lang an toàn tham số từng đoạn". Theo trang TechXplore ngày 16-9, đây là vùng không gian bay linh hoạt, thích ứng với môi trường xung quanh nhưng vẫn đủ bằng phẳng để drone bay tốc độ cao.
Phương pháp mới tạo ra các hành lang bay có không gian sử dụng lớn gấp 6 lần những phương pháp trước đây, đồng thời tăng khoảng cách an toàn quanh chướng ngại vật lên đến 59%.
Nhờ đó, drone có thêm không gian xoay trở, duy trì đường bay nhanh và mượt hơn trong môi trường chật hẹp.
Nhóm cũng phát triển phương pháp tính toán hiệu quả hơn, loại bỏ nhu cầu thực hiện những phép tính toán học phức tạp và chậm vốn hạn chế công nghệ điều hướng drone trước đây.
CORTO-Planner có thể hoạt động theo thời gian thực, giúp drone phản ứng nhanh với những thay đổi của môi trường và duy trì khoảng cách an toàn với vật cản.
Nhóm thử nghiệm hệ thống qua mô phỏng máy tính và trên drone thực tế, với các đường bay có khe hẹp, góc rẽ gấp và bố cục dạng mê cung.
Kết quả cho thấy CORTO-Planner đạt thời gian bay nhanh hơn và tốc độ trung bình cao hơn một số hệ thống điều hướng drone tiên tiến hiện nay, đồng thời vẫn bảo đảm khả năng tránh chướng ngại vật an toàn.
Các nhà nghiên cứu cho rằng công nghệ có thể hỗ trợ drone trong tìm kiếm cứu nạn, khám phá rừng, kiểm tra công trình công nghiệp, tự động hóa kho hàng và giám sát môi trường.
Đường bay mượt hơn cũng có thể giúp giảm những chuyển động không cần thiết, từ đó tiết kiệm pin và hạn chế hao mòn linh kiện khi vận hành lâu dài.
Phương pháp này cũng có tiềm năng ứng dụng cho xe tự lái, cánh tay robot và robot dưới nước khi phải di chuyển an toàn trong không gian hạn chế.
Nghiên cứu đăng trên tạp chí IEEE Robotics and Automation Letters.
