Eine Such- und Rettungsdrohne, die nach Schreien sucht

In vielen Superman-Geschichten gibt es diesen ikonischen Moment, in dem der Mann aus Stahl durch die Welt schwebt Himmel, als er dank seines hervorragenden Gehörs die schwache, ängstliche Stimme einer Person aufnimmt, die nach ihm ruft Hilfe. Ohne darüber nachzudenken, konzentriert sich Supes auf die Audioquelle und fliegt in diese Richtung, bereit für eine gewagte Rettung.

Tauschen Sie den ältesten Comic-Superhelden mit Umhang gegen eine Drohne aus, und schon haben Sie die Technologie, die von Forschern im deutschen Forschungslabor des Fraunhofer FKIE entwickelt wird. Sie haben Drohnen mit Mikrofonarrays, einigen intelligenten Algorithmen für künstliche Intelligenz usw. ausgestattet einen Bordcomputer, damit dieser den Klang von Schreien erkennen und deren präzise erkennen kann Standort. Derzeit verwendet das Team DJI Matrice M600-Drohnen für die Proof-of-Concept-Aufgabe, obwohl diese UAVs dies könnten lässt sich leicht gegen nahezu alle Drohnen austauschen, die das erforderliche Gewicht von 2,2 Pfund (1 Kilogramm) tragen können. Nutzlast.

„Wir entwickeln Technologien, die im Katastrophenfall definitiv Leben retten könnten“, Macarena Varela, sagte ein wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer FKIE, der an dem Projekt mit Wulf-Dieter Wirth zusammengearbeitet hat, gegenüber Digital Trends.

Jede Minute zählt

Varela weist darauf hin, dass nach einer Katastrophe wie einem Erdbeben jede Minute der Rettungsaktion entscheidend ist. Da die Opfer möglicherweise in Trümmern eingeschlossen oder anderweitig verletzt sind, können alle weiteren 60 Sekunden durchaus über Leben und Tod entscheiden. Aufgrund ihrer Fähigkeit, Szenen aus der Luft zu überblicken, kombiniert mit ihrer Agilität und der Fähigkeit, schwer zugängliche Gebiete zu erreichen, werden Drohnen bereits in Katastrophenszenarien eingesetzt. Bisher waren Drohnen jedoch weitgehend auf die visuelle Identifizierung angewiesen, um Menschen zu erkennen. Mithilfe der sogenannten „Crow’s Nest Array“ akustischer Technologie könnten sie jedoch schon bald in ein Katastrophengebiet fliegen und dort abhören, um Menschen auch anhand ihrer Stimmen zu identifizieren.

In einem Zeitalter von Smart-Home-Assistenten Wie Amazons Echo ist die Idee von A.I. Technologie, die Stimmen erkennen kann, ist nicht mehr ganz die Science-Fiction, die sie einmal war. Aber während Alexa oder Siri kann Ihre Stimme vielleicht von der anderen Seite der Küche hören, während das Essen auf dem Herd brodelt und Musik zu hören ist Im Hintergrund zu spielen, ist nichts im Vergleich zu der Herausforderung, der sich die schreiempfindlichen Drohnen des Teams hier stellen müssen. Kein gewöhnlicher Haushaltslärm ist im Vergleich zu den Wind- und Rotorgeräuschen sowie anderen verschiedenen Umgebungsgeräuschen, mit denen dieses Drohnen-Setup zu kämpfen hat – und schafft es, souverän zu navigieren.

„Derzeit verarbeiten wir die Daten noch, um diese Geräusche angemessen zu filtern und eine bessere Aussagekraft über impulsive Schallereignisse zu erhalten“, sagte Varela. „Im Laufe der Jahre haben wir umfangreiche Erfahrungen bei der Filterung von Lärm gesammelt, um verschiedene Arten von impulsiven Schallereignissen zu erkennen. Beispielsweise ist es uns in der Vergangenheit gelungen, den extrem lauten Hubschrauberlärm erfolgreich zu unterdrücken, um impulsive Schallereignisse zu erkennen. Zu diesem Zweck haben wir auch den Lärm von Bodenfahrzeugen gefiltert. Durch die Anwendung geeigneter Filtermethoden erreichten wir eine robuste Erkennung der interessierenden Signale.“

Wenn Varela auf die Vergangenheit verweist, ist das kein Scherz: Dieses Projekt stand im Mittelpunkt von (bisher) acht Jahren Forschung am Fraunhofer FKIE. Zuvor zeigte das Team, dass es Geräusche wie Schreie in lauten Umgebungen erkennen und lokalisieren konnte. Dies erforderte jedoch ein viel größeres und schwereres Mikrofon- und Prozessor-Array, das unmöglich von einer Drohne getragen werden konnte. Im Vergleich dazu wurde diese jüngste Demonstration mit digitalen MEMS-Mikrofonen durchgeführt, den gleichen kleinen und leichten Mikrofonen, die auch in Mobiltelefonen zu finden sind.

Es ist noch mehr Arbeit zu erledigen

Denken Sie jedoch nicht, dass dies das Ende des Projekts ist. „Wir entwickeln das System noch weiter: Wir passen die Methoden an, arbeiten an Methoden zur Lärmunterdrückung, Schätzungen der geografischen Lokalisierung und mehr“, sagte Varela. „Wir möchten es weiterentwickeln. [Ein Ziel ist, dass] die Drohne in der Lage sein muss, automatisch zu interessanten Gebieten zu fliegen.“

Sie zielen auch darauf ab, weitere Sensoren an den Drohnenaufbau anzuschließen, um den Rettungskräften autonom Informationen über Opfer zur Verfügung stellen zu können.

Berücksichtigen Sie auch die anderen Notfallrettungsroboter und Drohnentechnologien, die derzeit erforscht werden – von unterirdische Rettungsfahrzeuge Zu Feuerlöschroboter – und es ist nicht unmöglich zu glauben, dass die Rettungseinsätze der Zukunft überwiegend durch automatisierte Technologien durchgeführt werden könnten. Das mag zwar noch eine Weile dauern, aber Arbeiten wie diese zeigen, wie viel näher es kommt.

Diese Forschung zur Schreiwahrnehmung wurde kürzlich virtuell während des 180. Treffens der Acoustical Society of America demonstriert, das vom 8. bis 10. Juni stattfand.

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