Сейчас инженеры MIT создали новую совокупность обучения виртуальной реальности для беспилотников, которая разрешает транспортному средству «видеть» богатую, виртуальную среду, летя в безлюдном физическом пространстве.Совокупность, которую команда назвала «Защитными очками Полета», имела возможность существенно сократить количество трагедий, которое гудит опыт на фактических учебных семинарах. Это может кроме этого являться виртуальным испытательным стендом для любого количества внешней среды и условий, в которых исследователи имели возможность бы желать научить скоро летающих трутней.
«Мы считаем, что это – переломный момент в развитии разработки беспилотника для беспилотников, каковые идут скоро», говорит Сертэк Карамен, адъюнкт-астронавтики и профессор аэронавтики в MIT. «В любом случае Совокупность может сделать независимые транспортные средства более отзывчивыми, стремительнее, и более действенный».Карамен и его сотрудники представят подробности их виртуальной учебной совокупности на Интернациональной конференции IEEE по Автоматизации и вопросам Робототехники через несколько дней. Среди соавторов Томас Сэйри-Маккорд, Винтер Герра, Амадо Антонини, Джаспер Арнеберг, Остин Браун, Гильерме Кавальеиро, Дэйв Маккой, Себастьян Куилтер, Фабиан Ритэр, Эзра Тэл, Юнус Терзайоглу и Лука Карлоне из Лаборатории MIT чтобы получить информацию и Системы Решения, наровне с Яцзюнь Фаном из Искусственного интеллекта и Лаборатории Информатики MIT и Алексом Городецким из Национальных лабораторий Сандиа.Раздвижение границ
Карамен был первоначально мотивирован новым, чрезвычайным robo-спортом: конкурентоспособные гонки на беспилотниках, на которых трутни с дистанционным управлением, которых ведут людские игроки, пробуют-доставить друг друга через запутанный лабиринт окон, других препятствий и дверей. Карамен задался вопросом: независимое имело возможность гудеть быть обученным полететь столь же скоро, если не стремительнее, чем эти управляемые человеком транспортные средства, с еще контролем и лучшей точностью?
«За следующие два либо три года мы желаем учавствовать в беспилотнике, спешащем соревнования с независимым беспилотником и избить лучшего человеческого игрока», говорит Карамен. Дабы сделать так, команда должна была бы развивать совсем новый учебный режим.На данный момент, учебные независимые беспилотники физическая задача: Исследователи доставляют беспилотники в громадных, закрытых испытательных площадках, в которых они довольно часто вешают громадные сети, дабы сесть на каждые транспортные средства крена. Они кроме этого настраивают опоры, такие как двери и окна, через каковые шум может обучаться лететь.
В то время, когда транспортные средства терпят крушение, они должны быть восстановлены либо заменены, что задерживает развитие и додаёт к цене проекта.Карамен говорит, что тестирование беспилотников так может трудиться на транспортные средства, каковые не предназначены, дабы полететь скоро, такие как беспилотники, каковые запрограммированы, дабы медлительно нанести на карту их среду. Но для скоро летающих транспортных средств, каковые должны обработать визуальную данные скоро, в то время, когда они летят через внешнюю среду, новая учебная совокупность нужна.
«Момент, Вы желаете сделать вычисление высокой пропускной свойстве и пойти скоро, кроме того мельчайшие трансформации, каковые Вы вносите в его среду, вынудит беспилотник терпеть крушение», говорит Карамен. «Вы не имеете возможность получать образование той окружающей среде. Если Вы желаете раздвинуть границы о том, как скоро Вы имеете возможность пойти и вычислить, Вам нужна собственного рода окружающая среда виртуальной реальности».
Защитные очки полетаНовая виртуальная учебная совокупность команды включает совокупность захвата перемещения, электронику предоставления и программу изображения, которая разрешает команде скоро обработать изображения и передать их беспилотнику.
Фактическое испытательное пространство – подобный ангару спортивный зал в новом контролирующем беспилотник средстве MIT в строительных работах 31 – выровнен с камерами захвата перемещения, каковые отслеживают ориентацию беспилотника, в то время, когда это летит.С отдающей изображение совокупностью Карамен и его сотрудники смогут составить фотореалистические сцены, такие как квартира-лофт либо гостиная, и излучить эти виртуальные изображения беспилотнику, в то время, когда она летит через безлюдное средство.«Шум будет лететь в безлюдной помещении, но будет ‘галлюцинировать’ совсем вторая окружающая среда и будет получать образование той окружающей среде», растолковывает Карамен.Виртуальные изображения смогут быть обработаны беспилотником по ставке примерно 90 кадров в секунду – примерно три раза с таковой скоростью, как человеческий глаз видит и обрабатывает изображения.
Разрешить это, команда сделанные на заказ монтажные платы, каковые объединяют замечательный встроенный суперкомпьютер, наровне с камерой и инерционной единицей измерения. Они вмещают все эти аппаратные средства в мелкий, 3D напечатанный нейлон и укрепленное углеволокном тело беспилотника.
Интенсивный курсИсследователи совершили последовательность опытов, включая тот, в котором шум обучался лететь через виртуальное окно о два раза его размере.
Окно было установлено в виртуальной гостиной. В то время, когда беспилотник летел в фактическом, безлюдном средстве для тестирования, исследователи излучили изображения сцены гостиной, с позиций шума, назад к транспортному средству.
В то время, когда беспилотник летел через эту виртуальную помещение, исследователи настроили навигационный метод, разрешив беспилотнику обучаться на лету.Более чем 10 полетов, беспилотник, летящий на уровне примерно 2,3 метров в секунду (5 миль в час), удачно летели в течение виртуальных времен окна 361, лишь «терпящих провал» в окно три раза, в соответствии с размещению информации, предоставленной камерами захвата перемещения средства.
Карамен показывает, что, даже если бы беспилотник разбился тысячи времен, это не оказало бы солидную часть влияния на цена либо время развития, потому, что это терпит провал в виртуальной среде и не устанавливает любой физический контакт с настоящим миром.В завершающем опробовании команды настраивают фактическое окно в средстве для теста и включили бортовую камеру шума, дабы разрешить ему видеть и обработать собственную фактическую среду. Применяя навигационный метод, что исследователи настроили виртуальную совокупность, беспилотник, более чем восемь полетов, смог полететь в течение настоящих времен окна 119, лишь терпя крушение либо требуя людской вмешательства шесть раз.«Это делает то же самое в конечном итоге», говорит Карамен. «Это – что-то, что мы запрограммировали его, дабы сделать в виртуальной среде, делая неточности, развалившись, и изучение.
Но мы не разбили фактических окон в этом ходе».Он говорит, что виртуальная учебная совокупность весьма покорна. К примеру, исследователи смогут перекачать по трубопроводу в их собственных сценах либо размещениях, в которых возможно научить трутней, включая подробные, нанесенные на карту беспилотниками правильные копии фактических строений – что-то, что команда разглядывает исполнением с Центром Stata MIT. Учебная совокупность может кроме этого употребляться, дабы проверить новые датчики либо технические требования для существующих датчиков, видеть, как они имели возможность бы обращаться на скоро летающем беспилотнике.
«Мы имели возможность попытаться разные спекуляции в данной виртуальной среде и сообщить, ‘Если бы Вы строите датчик с этими спекуляциями, как она помогла бы беспилотнику в данной окружающей среде?” Карамен говорит.Совокупность может кроме этого употребляться, дабы научить трутней лететь безопасно около людей. К примеру, Карамен предполагает разделение фактического средства для теста в два с беспилотником, летящим в одной половине, тогда как человек, нося костюм захвата перемещения, идет в второй половине.
Шум «видел» бы человека в виртуальной реальности, потому, что это облетает около собственного собственного пространства. В случае если это врезалось в человека, итог виртуальный, и надёжный.«в один раз, в то время, когда Вы вправду уверены, Вы имеете возможность сделать это в конечном итоге и иметь беспилотник, облетающий около человека, в то время, когда они бегут надёжным методом», говорит Карамен. «Имеется большое количество сгибающих ум опытов, каковые Вы имеете возможность сделать в данной целой вещи виртуальной реальности.
Со временем мы покажем все вещи, каковые Вы имеете возможность сделать».