اخترع المهندسون طائرة بدون طيار غير مرئية بسبب دورانها الغاضب – فيديو

اخترعت جامعة نورث وسترن طائرة بدون طيار تدور بسرعة كبيرة بحيث تندمج في الخلفية للرؤية البشرية. سيتم عرض التطوير، المسمى Phantom Twist، في مؤتمر Robotics: Science and Systems في سيدني، وتم نشر المقال على arXiv.

الفكرة، بشكل عام، تكمن على السطح. عندما ننظر إلى المروحة قيد التشغيل، فإننا لا نرى شفراتها – فهي غير واضحة بسبب القصور الذاتي للنظام البصري. لكن الأجزاء الثابتة، بطبيعة الحال، لا تختفي في أي مكان.

تقوم طائرة فانتوم تويست الأحادية بتدوير كل شيء – وبسرعة كبيرة: من 15 إلى 25 دورة في الثانية. ساعد الذكاء الاصطناعي في إنشاء مثل هذا التصميم. لقد ولدت الملايين من خيارات التخطيط، وتمت تصفيتها إلى حوالي 20000 خيار قادر نظريًا على الطيران. ثم قمت بتعديل موقع كل جزء قليلاً لتقليل الرؤية في المتوسط ​​من جميع الزوايا. وأخيرًا، في المرحلة الثالثة، قامت شبكة عصبية تحاكي الرؤية البشرية بتقييم مدى رؤية كل خيار من الخيارات المتبقية على خلفية مختلفة.

وتم تنفيذ أفضل التصاميم المقترحة على شكل نموذج أولي تجريبي. تتناسب الطائرة بدون طيار المصنوعة من ألياف الكربون بوزن 35 جرامًا مع راحة يدك. يتم تباعد أجزائه بحيث لا تتداخل بصريًا مع بعضها البعض عند تدويرها.

تقول إيما ألكساندر، المتخصصة في رؤية الكمبيوتر، وأحد المطورين: “إن ضبابية الحركة تحول بشكل أساسي جميع الأجزاء الميكانيكية إلى ضباب. وإذا لم تنظر عن كثب، فيمكنك بسهولة أن تفوت التغيير الدقيق في سطوع الخلفية”.

وفقا للبروفيسور ديفيد ويتاكر من جامعة كارديف، يمكن اعتبار الحد الأقصى لسرعة الرؤية البشرية 60 إطارا في الثانية: كل ما يومض بشكل أسرع يكون غير واضح.

“خذ على سبيل المثال المروحة التي تدور وتدور. إذا دارت بسرعة كافية، لم يعد بإمكاننا التمييز بين الشفرات. النظام البصري ببساطة لا يستطيع التعامل. عندما تتحرك الأشياء بسرعة، يدمجها نظامنا البصري مع الخلفية ويجعلها أقل وضوحا”.

يقول البروفيسور بيتر لي من جامعة بورتسموث، إن المنتج الجديد مثير للإعجاب للغاية، لكنه ليس عمليًا. أي حمولة ستجعل الطائرة بدون طيار أكثر وضوحًا أو حتى تدمرها بالكامل بسبب قوى الطرد المركزي. والتأثير الجيروسكوبي للدوران يجعل المناورات المفاجئة صعبة للغاية.

“مثل هذه الطائرات بدون طيار لا تتمتع بالقدرة على المناورة مثل المروحيات الرباعية. بسبب الدوران المستمر، لا يمكنها القيام بمنعطفات حادة. إذا حاولت المناورة، ستنخفض سرعة الدوران، وستصبح الطائرة بدون طيار أكثر وضوحًا، وعلى الأرجح ستفقد الاستقرار،” يحذر لي.

ويعترف الباحثون بأن أجهزتهم لا يمكن التحكم فيها بشكل كبير بعد، إذ لا يمكن إلا أن تكون معلقة في الهواء بلا حراك، وأنه لا يزال من السهل سماعها، حتى لو لم تكن مرئية. لكننا على استعداد لمواصلة تحسين تطورنا، معتمدين، من بين أمور أخرى، على مساعدة الذكاء الاصطناعي. على سبيل المثال، يمكن استبدال ألياف الكربون السوداء بمادة شفافة.