«Долететь и аккуратненько уронить что-нибудь»: в России создали робота-доставщика, но будут ли дроны привозить пиццу

Новосибирские ученые создали дрон-доставщик, который может по воздуху возить посылки в отдаленные сёла или спасать попавших в беду в труднодоступной местности людей. Разработкой уже заинтересовались в МЧС, но наладить серийное производство квадрокоптеров пока невозможно, и не по вине ученых. Наши коллеги из NGS.RU побывали в лаборатории, где придумывают полезных роботов, узнал, где их можно использовать и почему в ближайшем будущем стай летающих курьеров с пиццей можно не ждать.

На первый взгляд квадрокоптер в холле Отдела искусственного интеллекта НГУ выглядит совершенно обычным, разве что покрупнее тех, которые используют для фото- и видеосъемки сверху. Оператор Марк поднимает его в воздух, как обычный беспилотник, при помощи пульта управления, но затем демонстративно поднимает руки, показывая, что никак не управляет дроном. Тот почти идеально ровно висит в воздухе.

— Сейчас управления с пульта не идет никакого, — подтверждает сотрудник Отдела искусственного интеллекта НГУ Денис Кочетков. — Он удерживает сам себя по изображению камеры.

Фактически родившемуся в лаборатории интеллектуальной робототехники НГУ беспилотнику никакой пилот действительно не нужен. Задача оператора — включить аппарат и сообщить ему координаты, по которым нужно доставить груз.

— Мы можем проложить маршрут и в определенной точке указать, что аппарат должен снизиться до определенной высоты и с нее сбросить груз, — описывает функционал аппарата Денис Кочетков. — При этом, используя, например, ультразвуковой датчик, достаточно точно можно варьировать высоту — дрон может снизиться до высоты 30 сантиметров и там уже аккуратненько уронить что-нибудь. Хотя бы даже бутылку.

Как только беспилотник оказывается слишком низко и не может ориентироваться по GPS из-за окружающих зданий, он переключается на «зрение», расположенную внизу дрона видеокамеру.

— У нас, помимо системы питания, прочей стандартной комплектации, стоит встроенный компьютер, который анализирует изображение с камеры. Над ним работа продолжалась почти два года, пока [не] получили нормально работающий софт, — рассказал Денис Кочетков. — Позиционирование по камере позволяет спокойно опуститься туда, где GPS нет. При необходимости — даже залететь в шахту.

Обзор камеры — 320 градусов, спереди «глаз» у беспилотника из НГУ нет. В полете до нужной точки он в буквальном смысле видит цель, но не видит препятствий. Если на пути ему встретится не самая умная птица, ее останется только пожалеть, а дрон полетит дальше.

Скорость беспилотника — 20 метров в секунду, так что он не сбивается с курса и при достаточно серьезных порывах ветра, не боится дождя и снега, а судя по испытаниям в морозы, спокойно летает и при температуре -20 °C. Насчет еще более холодной погоды Денис Кочетков пока не уверен: несмотря на то, что беспилотники по максимуму стараются локализовывать, часть электроники в них всё равно китайская, и как она поведет себя в -40, вопрос пока открытый.

— Даже в американских дронах практически вся электроника китайская. Даже если и собирается на месте, то из китайских компонентов, — с некоторой досадой сказал Денис Кочетков. — Других компонентов, кроме китайских, просто нет. У нас ведутся разработки, мы недавно общались с людьми, которые прямо здесь, в Академгородке, занимаются двигателями.

Собственно, изначально новосибирские дроны были усовершенствованными под местные условия и необходимые задачи китайцами. Их собирали как конструктор и «дорабатывали напильником». Но получавшиеся аппараты Дениса Кочеткова и его коллег не устраивали: весили слишком много, при этом их сдувал с курса минимальный порыв ветра, не говоря уже о том, что винты с тремя лопастями тратили слишком много заряда батареи.

— Когда дрон висит в воздухе, он держит свою массу за счет работы винтов, двигателей, винтомоторной группы и, естественно, расходует энергию. Есть такой параметр, как грамм тяги на Ватт. У него он — 9,5 грамма на Ватт, а у трехлопастных, мелких, этот параметр порядка 3–4 граммов. Соответственно, батарея у них разряжается гораздо быстрее, — объяснил Денис Кочетков.

Грузоподъемность экспериментального дрона модели Ант-11 — до 3 кг, но чем тяжелее посылка, тем быстрее разрядится батарея беспилотника. С вдвое меньшим весом он легко пролетит 5 км, сбросит груз и вернется на базу.

— Сейчас мы разрабатываем аппараты под большие грузы: 1,5–2 кг — это, конечно, маловато для почты. Будем думать про 5 кг, — говорит конструктор.

Первый тестовый полет через Обь конструкторы провели на прошлой неделе. Беспилотник перенес на другой берег упаковку с лекарствами весом 250 г. Собственно говоря, пока ученые так и видят функции беспилотника: срочно доставить что-то нетяжелое, но необходимое в отрезанные в межсезонье от большой земли села в Ордынском районе или к месту лагеря туристов и геологов, у которых произошел форс-мажор.

— На самом деле, даже если человек заблудился [и его уже увидели сверху], ему элементарно нужно скинуть бутылку воды или какую-то еду. Проводя первые эксперименты, мы бросали [с дрона] банку фасоли: она как раз полкилограмма весит, — описывает возможное применение беспилотников Денис Кочетков. — В первую очередь этими дронами интересуется МЧС.

Уже весной новосибирские конструкторы собираются сделать для спасателей пять аппаратов.

— Сейчас вопрос как раз решается, в течение месяца где-то [сделаем], — аккуратно и обтекаемо сказал Денис Кочетков.

Технически дроны модели Ант-11 уже можно было бы запускать в производство даже в текущем состоянии: вряд ли жители, например, отдаленных сел откажутся от возможности получать лекарства, когда ледовые переправы уже закрылись, а паромные еще не открылись. Но пока умные аппараты получается производить только мелкими сериями. Например, корпусы дронов печатают на 3D-принтере из карбона, на каждый уходят сутки. По словам Дениса Кочеткова, 15 аппаратов в месяц сделать получится, больше — вряд ли.

— Понятно, что принтер — это прототипирование. Если отливать [корпуса] в формах, за день можно их производить по несколько сотен. Но узкое место — это даже не корпуса. Здесь нужен сборочный конвейер, на котором работают подготовленные люди, они должны понимать основы электроники, основы физики, — объяснил Денис Кочетков. — Мы занимаемся научно-технической деятельностью, разработкой. [Для того чтобы началось серийное производство], должны прийти люди, которым интересно из этих разработок сделать бизнес.

Помимо того, что для производства беспилотников большими партиями элементарно нет ресурса, город не готов к ним и по другим причинам.

— Все планы про доставку пиццы и что-то подобное пока кажутся мне малореальными в городе, — признал конструктор. — Нужна очень сложная логистика, [расчет воздушных] эшелонов и прочего. Должен стоять целый суперкомпьютер, который всё это будет рассчитывать, чтобы дроны не сталкивались. Кроме того, если начнется массовое серийное производство, будет какое-то количество отказов, то есть какое-то количество дронов будет падать. Если это происходит в отдаленном [безлюдном] районе, ничего страшного, а в городе [запускать их] я бы сам пока не рискнул.

Пока дроны-доставщики — не самые дешевые работники. Один аппарат, говорит Денис Кочетков, стоит от 75 до 100 тысяч рублей, в зависимости от комплектации. Серийное производство беспилотники бы удешевило, но в таком огромном количестве они пока, похоже, не нужны.

Пойдут ли новосибирские дроны в серийное производство в ближайшее время — вряд ли главное, что волнует разработчиков. На первом месте — создание действительно классного прототипа.