Een zoek- en reddingsdrone die scant op geschreeuw

Er is dat iconische moment in menig Superman-verhaal waarin de Man of Steel door de lucht zweeft sky wanneer hij, dankzij zijn supergehoor, de zwakke, angstige stem oppikt van een persoon die roept hulp. Zonder erbij na te denken richt Supes zich op de audiobron en vliegt in die richting, klaar om een ​​gedurfde reddingsactie uit te voeren.

Verwissel de oudste cape-sportende superheld van strips voor een drone en je hebt zo ongeveer de technologie die wordt ontwikkeld door onderzoekers in het Duitse onderzoekslaboratorium Fraunhofer FKIE. Ze hebben drones uitgerust met microfoonarrays, enkele slimme algoritmen voor kunstmatige intelligentie, en een boordcomputer zodat deze het geluid van geschreeuw kan herkennen en nauwkeurig kan detecteren plaats. Op dit moment gebruikt het team DJI Matrice M600-drones voor de proof-of-concept-taak, hoewel deze UAV's gemakkelijk kunnen worden verwisseld voor zowat alle drones die de vereiste 2,2 pond (1 kilogram) kunnen dragen lading.

"We zijn technologie aan het ontwikkelen die zeker levens kan redden als er zich een ramp voordoet", zegt Macarena Varela, een research fellow bij Fraunhofer FKIE die aan het project werkte met Wulf-Dieter Wirth, vertelde Digital Trends.

Elke minuut telt

Varela wijst erop dat na een ramp zoals een aardbeving elke minuut van de reddingsactie cruciaal is. Met slachtoffers die mogelijk vastzitten in het puin of anderszins gewond zijn, kan elke extra 60 seconden heel goed het verschil maken tussen leven en dood. Drones worden al gebruikt in rampscenario's vanwege hun vermogen om scènes vanuit de lucht te overzien, gecombineerd met hun behendigheid en vermogen om toegang te krijgen tot moeilijk bereikbare gebieden. Maar tot nu toe moesten drones grotendeels vertrouwen op visuele identificatie om mensen te spotten. Met behulp van de zogenaamde "Crow's Nest Array" van akoestische technologie zouden ze echter binnenkort in staat kunnen zijn om naar een rampgebied te vliegen en dan te luisteren om mensen ook aan hun stemmen te identificeren.

In een tijd van slimme thuisassistenten zoals Amazon's Echo, het idee van A.I. technologie die stemmen kan detecteren, is niet meer de sciencefiction die het ooit was. Maar terwijl Alexa of Siri kan misschien je stem horen vanaf de andere kant van de keuken, met eten dat borrelt op het fornuis en muziek op de achtergrond spelen, dat is niets vergeleken met de uitdaging waarmee de schreeuwgevoelige drones van het team hier worden geconfronteerd. Geen gewoon huishoudelijk lawaai is te vergelijken met de wind- en rotorgeluiden, plus andere diverse omgevingsgeluiden, waar deze drone-opstelling mee te maken heeft - en slaagt erin om met zelfvertrouwen te navigeren.

"Momenteel verwerken we nog steeds de gegevens om die geluiden op de juiste manier te filteren en een beter beeld te krijgen van impulsieve geluidsgebeurtenissen", zei Varela. “In de loop der jaren hebben we uitgebreide ervaring opgedaan met het filteren van ruis om verschillende soorten impulsieve geluidsgebeurtenissen te detecteren. In het verleden hebben we bijvoorbeeld met succes extreem lawaaierige helikoptergeluiden onderdrukt om impulsieve geluidsgebeurtenissen te detecteren. Voor hetzelfde doel hebben we ook grondvoertuiggeluid gefilterd. Door de juiste filtermethoden toe te passen, hebben we een robuuste detectie van interessante signalen bereikt.”

Als Varela naar het verleden verwijst, maakt ze geen grapje: dit project was (tot op heden) de focus van (tot nu toe) acht jaar onderzoek bij Fraunhofer FKIE. Eerder toonde het team aan dat ze geluiden zoals geschreeuw in rumoerige omgevingen konden detecteren en lokaliseren. Dit vereiste echter een veel grotere en zwaardere microfoon- en processorarray die onmogelijk door een drone had kunnen worden gedragen. Ter vergelijking: deze laatste demonstratie werd uitgevoerd met behulp van digitale MEMS-microfoons, dezelfde kleine en lichtgewicht microfoons die in mobiele telefoons worden aangetroffen.

Meer werk te doen

Denk echter niet dat dit het einde van het project is. "We zijn het systeem nog aan het ontwikkelen: we passen de methoden aan, werken aan methoden voor ruisonderdrukking, schattingen van geografische lokalisatie en meer", zei Varela. “We willen het graag verder ontwikkelen. [Een doel is dat] de drone in staat moet zijn om automatisch [naar] interessante gebieden te vliegen.”

Ze willen ook andere sensoren aan de drone-opstelling bevestigen om autonoom informatie over slachtoffers te kunnen verstrekken aan hulpdiensten.

Houd rekening met de andere reddingsrobots en dronetechnologieën die momenteel worden onderzocht - variërend van ondergrondse reddingsvoertuigen naar brandblusrobots – en het is niet onmogelijk om te denken dat de reddingsmissies van de toekomst voornamelijk kunnen worden uitgevoerd door middel van geautomatiseerde technologieën. Dat kan nog wat vrije tijd zijn, maar werk als dit laat zien hoeveel dichterbij het komt.

Dit schreeuwgevoelige onderzoek werd onlangs virtueel gedemonstreerd tijdens de 180e bijeenkomst van de Acoustical Society of America, gehouden van 8 tot en met 10 juni.

Aanbevelingen van de redactie

• DJI's nieuwe Inspire 3 is een 8K-drone voor filmmakers
• Hoe te kijken hoe DJI vandaag een geheel nieuwe drone onthult
• Bekijk hoe de nieuwe Mavic 3-drone van DJI omgaat met stormachtige omstandigheden
• Krankzinnig nieuw anti-dronesysteem zapt UAV's uit de lucht met gerichte microgolven
• DJI zou deze week een nieuwe drone kunnen droppen. Dit is wat je kunt verwachten

Upgrade je levensstijlDigital Trends helpt lezers de snelle wereld van technologie in de gaten te houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, verhelderende hoofdartikelen en unieke sneak peeks.