ربات "سگ" برای پاکسازی باندهای USAF از زباله های خطرناک

روباتی که به عنوان "Roomba برای باند فرودگاه" در حال توسعه برای نیروی هوایی ایالات متحده توصیف می شود، می تواند به جلوگیری از آسیب اشیاء خارجی به هواپیما کمک کند.

بقایای اجسام خارجی یا FOD - هر چیزی که قرار نیست روی آسفالت باشد - سالانه حدود 4 میلیارد دلار ضرر به صنعت هوانوردی وارد می کند. خسارت FOD می تواند فاجعه بار باشد و باعث سقوط پرواز 4590 Concorde ایرفرانس بلافاصله پس از برخاستن شود و در سال 109 همه 2000 سرنشین هواپیما کشته شوند.

مقررات FAA فرودگاه ها را ملزم به انجام بازرسی های منظم FOD می کند. در ارتش، باندهای فرودگاه و عرشه‌های پرواز شاهد پیاده‌روی‌های مکرر FOD با پرسنل موجود هستند که از خط پرواز عبور کرده و اشیاء بالقوه خطرناک را بررسی کنند.

خطر دوگانه است. هر گونه زباله می تواند یک لاستیک را سوراخ کند یا در موتور فرو رود، و همچنین ممکن است شواهد مهمی از مشکلات دیگر باشد. اگر یک مهره، پیچ، بست یا سایر اجزای هواپیما از بین رفته باشد، ممکن است مشکلات جدی تری ایجاد کند.

بسیاری از فرودگاه ها دارای سیستم های راداری پیچیده برای شناسایی FOD هستند، اما اینها پرهزینه هستند و لزوما پوشش کامل را ارائه نمی دهند. بنابراین پیاده‌روی و سرازیر شدن با ماشین هنوز یک واقعیت روزمره است.

فناوری جدید در حال توسعه برای نیروی هوایی با هدف تغییر آن است.

این ربات چهار چرخ معروف به FOD Dog تحت قرارداد نیروی هوایی ایالات متحده که در ماه جاری امضا شد، توسعه می یابد. بخش فناوری‌های دولتی زیمنس پیمانکاران اصلی هستند و پیمانکاران فرعی TurbineOne در سیستم درک کار می‌کنند. این قرارداد یک ساله است، با یک سیستم نمونه اولیه کامل که تا ژانویه آینده به نمایش گذاشته خواهد شد.

این ربات خود یک شاسی ناهموار اولیه با موتور الکتریکی است و با استفاده از حسگرهای لیزری خارج از قفسه، باند فرودگاه ها را برای اجسام خارجی اسکن می کند. اینها مشخصات نوارهای زمین را حس می کنند و هر چیزی را که از سطح بیرون می زند را تشخیص می دهند. مزیت اسکنر نسبت به دوربین این است که ساده تر است و در شرایط دید ضعیف مانند باران رانندگی به خوبی کار می کند.

با این حال جادوی واقعی فناوری است که داده های اسکنر را برای شناسایی و شناسایی FOD معنا می کند. مدیرعامل توربین وان ایان کالین - که در حین خدمت در نیروی دریایی ایالات متحده در پیاده‌روی‌های FOD شرکت کرد - می‌گوید سه فناوری توانمند در پشت آن وجود دارد.

ابتدا، واحدهای پردازشگر گرافیکی (GPU) از شرکت هایی مانند NVIDIA وجود دارد.
NVDA
. کالین به فوربس گفت: این تخته‌های کوچک و ناهموار استاندارد جدید صنعت برای پردازش ویدیو هستند. اینها واحدهایی هستند که باعث پیشرفت در پهپادهای کوچک و سایر روباتیک های متحرک می شوند.

کالین می‌گوید: «دوم، مدل‌های یادگیری ماشینی امواج «کوچک‌سازی» را پشت سر گذاشته‌اند، که اساساً به این معنی است که کدی که قبلاً به منابع محاسباتی بزرگ و گیگابایت‌های زیادی نیاز داشت، اکنون می‌تواند تنها با مگابایت فضا کار کند.

این بدان معناست که جدیدترین نرم‌افزار یادگیری ماشین هوشمند می‌تواند بر روی دستگاه‌های محاسباتی لبه‌ای کوچک به جای رک‌های سرورها مانند پروژه‌های یادگیری ماشین قبلی اجرا شود.

FOD Dogs با یک کاتالوگ از اشیاء مختلف شروع می کند، اما قادر به یادگیری موارد جدید است. آنها حتی می توانند اطلاعات را بین اعضای بسته به اشتراک بگذارند، بنابراین آنها به طور پیوسته در شناسایی انواع خاصی از FOD در یک سایت خاص بهتر می شوند. این می تواند زمانی مهم باشد که یک سایت دارای نوع خاصی از جسم خارجی مانند برگ باشد.

کالین می گوید: در نهایت، TurbineOne یک سیستم ادراک خط مقدم را اختراع کرده است که به عنوان سیستم عاملی عمل می کند تا همه این تشخیص ها را بدون اتصال به اینترنت ممکن کند.

این به دسته سگ ها اجازه می دهد تا در مکان هایی کار کنند که ممکن است به اینترنت متصل نباشد، مانند سایت های نظامی یا ناوهای هواپیمابر.

پیاده‌روی FOD معمولاً در شب پس از توقف عملیات پرواز یا در اوایل صبح انجام می‌شود. هر یک از ربات ها به طور خودکار به ایستگاه پایه شارژ خود ("خانه سگ") وصل می شود، مانند یک اتاق نظافت خانگی، و سگ ها برای ایجاد پوشش کامل با هم کار می کنند. یک اپراتور انسانی می تواند کل بسته را مدیریت کند.

هر FOD واقع شده به طور خودکار پرچم گذاری می شود. ربات ها می توانند مختصات دقیق را به اپراتور خود منتقل کنند - GPS پیشرفته داخلی به این معنی است که آن را در عرض چند سانتی متر تعیین می کنند - یا یک ربات می تواند به طور فیزیکی اپراتور را مانند یک سگ شکار به سمت FOD هدایت کند.

کالین می گوید که آواربرداری برای قرارداد اولیه الزامی نیست، اما آنها آن را در نقشه راه خود دارند. راه حل احتمالی آنها شامل نصب برخی وسایل نقلیه با بازوی روباتیک و نرم افزار هندلینگ است. این ربات ها را به یک راه حل کامل پاکسازی باند تبدیل می کند.

TurbineOne استفاده های بیشتری را برای این فناوری فراتر از تشخیص FOD مشاهده می کند. پهپادها در حال حاضر برای بازرسی صنعتی استفاده می شوند، اما زمان پرواز محدودی دارند و نمی توانند در هوای بد پرواز کنند. ربات های زمینی استقامت بیشتری دارند، می توانند آب و هوا را نادیده بگیرند و محموله سنگین تری از حسگرهای متنوع را حمل کنند. TurbineOne اخیراً 3 میلیون دلار سرمایه اولیه از XYZ Venture Capital برای گسترش تیم مهندسی خود و تسریع در تحویل محصول اعلام کرده است.

ربات‌های مجهز به سیستم‌های ادراک می‌توانند بسیاری از وظایف بازرسی را انجام دهند - شروع، شاید با بازرسی هواپیما، شبیه به راه‌حل‌های مبتنی بر پهپاد که در کره عرضه شده‌اند، اما به کارخانه‌ها، سایت‌های ساخت‌وساز و سایر کاربردها گسترش می‌یابند. (شاید ربات بازرسی رباتیک از سقوط اخیر F-35 که ظاهراً به دلیل رها شدن پوشش باران روی موتور ایجاد شده بود، جلوگیری کرده باشد).

ترکیبی از یک پلت فرم ربات مقاوم و کم هزینه و حسگر هوشمند پتانسیل بالایی دارد و FOD Dog ممکن است پیشرو بسیاری از نژادهای ربات های مفید باشد که در زمینه های مختلف کار می کنند.