Пчелы научили дроны находить дорогу домой

Разработчики из Делфтского технического университета (Нидерланды) совместно с биологами из Германии представили инновационную навигационную систему Bee-Nav для дронов.

Технология позволяет легким и компактным дронам преодолевать значительные расстояния и возвращаться в исходную точку без использования GPS и энергозатратного оборудования. Ключевой элемент системы — миниатюрная нейронная сеть размером всего 42 КБ.

Проблема современной автономной навигации в том, что для ориентирования роботам нужны подробные карты, требующие больших вычислительных мощностей и заряда батареи. Исследователи нашли решение, изучив поведение пчел, которые способны удаляться от улья на километры и безошибочно возвращаться. Насекомые сочетают одометрию (отслеживание расстояния и направления по визуальным ориентирам) с визуальной памятью об улье. Во время первого вылета пчела совершает короткий облет вокруг дома, запоминая панораму.

Возвращаясь, она сначала полагается на одометрию, а приблизившись к знакомым местам — на визуальные ориентиры. Инженеры перевели этот алгоритм в цифру. По аналогии с поведением пчел дроны перед полетом совершают ознакомительный облет и делают панорамные снимки. Нейросеть учится по этим снимкам определять направление и расстояние до дома. Во время обратного пути робот ускоряется, когда далеко от цели, и замедляется при приближении — точь-в-точь как насекомое.

Bee-Nav особенно перспективна для мониторинга теплиц: легкие дроны могут безопасно перемещаться рядом с людьми, выявляя вредителей и болезни растений на ранних стадиях.