En sök- och räddningsdrönare som söker efter skrik

Det finns det där ikoniska ögonblicket i många Superman-berättelser där Stålmannen svävar i höjden himlen när han tack vare sin superhörsel får upp den svaga, rädda rösten från en person som ropar efter hjälp. Utan en sekund nollar Supes ljudkällan och flyger iväg åt det hållet, redo att utföra en vågad räddning.

Byt ut seriernas äldsta cape-sportsuperhjälte mot en drönare och du har i stort sett fått tekniken som utvecklas av forskare i Tysklands forskningslabb Fraunhofer FKIE. De har utrustat drönare med mikrofonmatriser, några smarta algoritmer för artificiell intelligens och en inbyggd dator så att den kan känna igen ljudet av skrik och upptäcka deras exakta plats. För närvarande använder teamet DJI Matrice M600-drönare för proof-of-concept-uppgiften, även om dessa UAV kan lätt bytas ut mot nästan alla drönare som kan bära de nödvändiga 2,2-pund (1-kilogram) nyttolast.

"Vi utvecklar teknik som definitivt kan rädda liv när katastrofen inträffar," Macarena Varela, en forskare vid Fraunhofer FKIE som arbetade på projektet med Wulf-Dieter Wirth, berättade för Digital Trender.

Varje minut räknas

Varela påpekar att efter en katastrof som en jordbävning är varje minut av räddningsinsatsen avgörande. Med offer som potentiellt är instängda i spillror eller på annat sätt skadade, kan varje ytterligare 60:e sekund mycket väl göra hela skillnaden mellan liv och död. Drönare används redan i katastrofscenarier på grund av deras förmåga att övervaka scener från luften, i kombination med deras smidighet och förmåga att komma åt svåråtkomliga områden. Men fram till nu har drönare till stor del varit tvungna att förlita sig på visuell identifiering för att upptäcka människor. Men genom att använda den så kallade "Crow's Nest Array" av akustisk teknik, skulle de snart kunna flyga till en katastrofzon och sedan lyssna för att identifiera människor med deras röster också.

I en ålder av smarta hemassistenter som Amazons Echo, idén om A.I. Teknik som kan upptäcka röster är inte riktigt den science fiction den en gång var. Men medan Alexa eller Siri kanske kan urskilja din röst från andra sidan köket, med mat som bubblar på spisen och musik spelar i bakgrunden, det är ingenting jämfört med utmaningen som lagets skrikkännande drönare står inför här. Inget vanligt hushållsljud kan jämföras med vind- och rotorljuden, plus andra olika miljöljud, som denna drönarinstallation har att kämpa med - och lyckas navigera med övertygelse.

"För närvarande bearbetar vi fortfarande data för att på lämpligt sätt filtrera dessa ljud och uppnå en bättre avläsning av impulsiva ljudhändelser," sa Varela. ”Vi har genom åren samlat stor erfarenhet av att filtrera brus för att upptäcka olika typer av impulsiva ljudhändelser. Tidigare har vi till exempel framgångsrikt undertryckt extremt bullriga helikopterljud för att upptäcka impulsiva ljudhändelser. Vi filtrerade också buller från markfordon för samma ändamål. Genom att tillämpa lämpliga filtreringsmetoder uppnådde vi robust detektering av signaler av intresse."

När Varela hänvisar till det förflutna skojar hon inte: Det här projektet har varit i fokus för (hittills) åtta års forskning vid Fraunhofer FKIE. Tidigare har teamet visat att de kunde upptäcka och lokalisera ljud som skrik i bullriga miljöer. Detta krävde dock en mycket större och tyngre mikrofon- och processoruppsättning som omöjligen kunde ha burits av en drönare. Som jämförelse utfördes denna senaste demonstration med hjälp av digitala MEMS-mikrofoner, samma små och lätta mikrofoner som finns i mobiltelefoner.

Mer arbete att göra

Tro dock inte att detta är slutet på projektet. "Vi håller fortfarande på att utveckla systemet: anpassa metoderna, arbeta med brusreduceringsmetoder, uppskattningar av geografisk lokalisering och mer", sa Varela. – Vi skulle vilja utveckla det ytterligare. [Ett mål är att] drönaren automatiskt måste kunna flyga [till] områden av intresse."

De syftar också till att koppla andra sensorer till drönaruppsättningen som ett sätt att autonomt kunna ge information om offer till räddningspersonal.

Faktor i andra nödräddningsrobotar och drönarteknologier som för närvarande utforskas - allt från underjordiska räddningsfordon till brandsläckningsrobotar — och det är inte omöjligt att tro att framtidens räddningsuppdrag huvudsakligen skulle kunna utföras genom automatiserad teknik. Det kan fortfarande vara lite ledigt, men arbete som detta visar hur mycket närmare det kommer.

Denna skrik-avkännande forskning demonstrerades nyligen praktiskt taget under det 180:e mötet i Acoustical Society of America, som hölls från 8 juni till 10 juni.

Redaktörens rekommendationer

• DJI: s nya Inspire 3 är en 8K-drönare för filmskapare
• Så här ser du DJI avtäcka en helt ny drönare idag
• Se hur DJI: s nya Mavic 3-drönare hanterar stormiga förhållanden
• Ett vansinnigt nytt anti-drönarsystem tar UAV från himlen med riktade mikrovågor
• DJI kan släppa en ny drönare den här veckan. Här är vad du kan förvänta dig

Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.