Courses de drones autonomes dans FlightGoggles
Pour mieux entraîner les drones et réduire les risques de dommages sur lui-même et son environnement, Les ingénieurs du MIT ont développé une plateforme de formation baptisée « Flight Goggles » basée sur la réalité virtuelle. Cela permet à un drone volant rapidement de s’entraîner dans un environnement virtuel tout en accélérant dans un espace physique vide. Compte tenu de la nature de la réalité virtuelle, ces drones peuvent désormais s’entraîner en toute sécurité dans n’importe quel environnement et condition.
Sans lunettes de vol, l'entraînement des drones comprend généralement une grande zone fermée avec des filets pour attraper les véhicules en « carénage » et des accessoires physiques, notamment des portes et des fenêtres. S’ils s’écrasent, cela représente une dépense supplémentaire pour le projet en raison du temps perdu, des réparations ou du remplacement complet du drone. Ce type de formation est idéal pour les drones lents conçus pour analyser un environnement, et non pour les modèles se déplaçant rapidement.
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« Au moment où vous souhaitez faire du calcul à haut débit et aller vite, même les moindres modifications que vous apportez à son l'environnement provoquera le crash du drone », explique Sertac Karaman, professeur agrégé d'aéronautique et d'astronautique. au MIT. « On ne peut pas apprendre dans cet environnement. Si vous souhaitez repousser les limites de la rapidité avec laquelle vous pouvez effectuer des calculs, vous avez besoin d’une sorte d’environnement de réalité virtuelle.
Pour développer Flight Goggles, l’équipe a commencé par un «gymnase aux allures de hangar" bordé de caméras de capture de mouvement montées sur les murs pour suivre le mouvement du drone dans l'espace physique. Ces données sont insérées dans un programme de rendu d’image qui génère un environnement virtuel photoréaliste basé sur la position et la perspective du drone. Le programme renvoie ensuite ces données combinées au drone.
Selon Karaman, la caméra du drone n’est pas allumée et « hallucine » lorsqu’elle « voit » un environnement tout en traversant un autre, traitant ce flux visuel à 90 images par seconde. Le drone utilisé pour tester Flight Goggles était basé sur un cadre en nylon et fibre de carbone imprimé en 3D, un circuit imprimé sur mesure, un « superordinateur » intégré, une unité de mesure inertielle et une caméra.
Pour le test initial, l’équipe a créé un salon virtuel avec une fenêtre deux fois plus grande que le drone. Volant à cinq miles par heure, le véhicule a traversé la fenêtre virtuelle 361 fois et ne s'est « écrasé » que trois fois. Tout au long de ce test, l’équipe a peaufiné son algorithme de navigation pour que le drone puisse « apprendre à la volée » et éviter les murs virtuels.
Bien sûr, si l’équipe avait utilisé des accessoires au lieu de la réalité virtuelle dans cette expérience, trois réparations ou remplacements complets du drone seraient nécessaires. Mais avec Flight Goggles, le drone pourrait « s’écraser » des milliers de fois et la formation se poursuivrait sans réparations coûteuses ni temps d’arrêt.
Mais vous ne pouvez pas participer à une séance de formation en réalité virtuelle sans tester le drone dans un scénario réel. L’équipe a construit la même fenêtre dans l’installation, puis a allumé la caméra embarquée du drone. Le résultat: il a traversé la fenêtre physique 119 fois et s'est écrasé/a nécessité une intervention humaine six fois.
Bien que cela ne semble pas entièrement réussi, rappelez-vous que le drone volant rapidement a appris à voler dans l’espace virtuel, sans parler du zoom à travers l’ouverture à 5 miles par heure. Karaman pense que Flight Goggles pourrait même s'entraîner en toute sécurité des drones pour voler autour des humains.
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