หุ่นยนต์ 'สุนัข' เพื่อรักษาทางวิ่งของ USAF ให้ปลอดจากขยะอันตราย

หุ่นยนต์ที่เรียกว่า 'Roomba สำหรับรันเวย์' ที่กำลังพัฒนาสำหรับกองทัพอากาศสหรัฐฯ สามารถช่วยป้องกันวัตถุแปลกปลอมที่สร้างความเสียหายให้กับเครื่องบินได้

เศษวัตถุแปลกปลอมหรือ FOD – อะไรก็ตามที่ไม่ควรจะอยู่บนแอสฟัลต์ – ทำให้เกิดความสูญเสียประมาณ 4 พันล้านดอลลาร์ต่อปีต่ออุตสาหกรรมการบิน ความเสียหายจาก FOD อาจเป็นหายนะ ทำให้เครื่องบิน Air France Flight 4590 Concorde ตกทันทีหลังเครื่องขึ้น คร่าชีวิตผู้คนทั้งหมด 109 คนบนเครื่องในปี 2000

กฎระเบียบของ FAA กำหนดให้สนามบินต้องดำเนินการตรวจสอบ FOD เป็นประจำ ในกองทัพ รันเวย์และลานบินเห็นการหยุดเดินของ FOD บ่อยครั้ง โดยมีเจ้าหน้าที่ที่พร้อมเรียกให้เดินลงมาตามเส้นทางการบินและตรวจสอบวัตถุที่อาจเป็นอันตราย

อันตรายเป็นสองเท่า เศษใดๆ ก็ตามสามารถเจาะยางหรือกลืนเข้าไปในเครื่องยนต์ได้ และอาจเป็นหลักฐานที่สำคัญของปัญหาอื่นๆ หากเครื่องบินไม่มีน็อต สลักเกลียว สปริง หรือส่วนประกอบอื่นๆ อาจทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงขึ้นได้

สนามบินหลายแห่งมีระบบเรดาร์ที่ซับซ้อนในการตรวจจับ FOD แต่สิ่งเหล่านี้มีค่าใช้จ่ายสูงและไม่จำเป็นต้องให้ความคุ้มครองอย่างเต็มที่ ดังนั้นการหยุดเดินและขับรถลงจึงยังคงเป็นความจริงในชีวิตประจำวัน

เทคโนโลยีใหม่ที่พัฒนาขึ้นสำหรับกองทัพอากาศมีเป้าหมายที่จะเปลี่ยนแปลงสิ่งนั้น

หุ่นยนต์สี่ล้อที่รู้จักกันในชื่อ FOD Dog ได้รับการพัฒนาภายใต้สัญญากองทัพอากาศสหรัฐฯ ลงนามในเดือนนี้ แผนก Siemens Government Technologies เป็นผู้รับเหมาหลัก โดยมีผู้รับเหมาช่วง TurbineOne ทำงานในระบบการรับรู้ สัญญามีระยะเวลา XNUMX ปี โดยระบบต้นแบบที่ใช้งานได้เต็มรูปแบบจะแสดงให้เห็นในเดือนมกราคมปีหน้า

ตัวหุ่นยนต์เองเป็นแชสซีที่ทนทานขั้นพื้นฐาน พร้อมมอเตอร์ไฟฟ้า และมันสแกนรันเวย์เพื่อหาวัตถุแปลกปลอมโดยใช้เซ็นเซอร์เลเซอร์ที่วางขายทั่วไป สิ่งเหล่านี้สัมผัสได้ถึงโปรไฟล์ของแถบพื้นดิน ตรวจจับสิ่งที่ยื่นออกมาจากพื้นผิว ข้อดีของเครื่องสแกนเหนือกล้องคือ ใช้งานได้ง่ายกว่าและทำงานได้ดีในสภาพที่ทัศนวิสัยไม่ดี เช่น ฝนตก

อย่างไรก็ตาม ความมหัศจรรย์ที่แท้จริงคือเทคโนโลยีที่ทำให้ข้อมูลสแกนเนอร์สามารถตรวจจับและระบุ FOD ได้ TurbineOne CEO เอียน คาลิน ผู้ซึ่งเข้าร่วมในการวอล์คดาวน์ของ FOD ขณะรับใช้ในกองทัพเรือสหรัฐฯ กล่าวว่ามีเทคโนโลยีที่เปิดใช้งานอยู่สามอย่างอยู่เบื้องหลัง

“อย่างแรกเลย มี Graphical Processor Units (GPU) จากบริษัทอย่าง NVIDIA
NVDA
. กระดานขนาดเล็กและทนทานเหล่านี้เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมใหม่สำหรับการประมวลผลวิดีโอ” Kalin กล่าวกับ Forbes เหล่านี้เป็นหน่วยขับเคลื่อนความก้าวหน้าในโดรนขนาดเล็กและหุ่นยนต์เคลื่อนที่อื่นๆ

"ประการที่สอง โมเดลการเรียนรู้ของเครื่องได้ผ่านคลื่นของ 'การย่อขนาด' ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วหมายความว่าโค้ดที่เคยต้องการทรัพยากรการประมวลผลขนาดใหญ่และกิกะไบต์จำนวนมากสามารถทำงานได้โดยมีค่าพื้นที่เพียงเมกะไบต์เท่านั้น" Kalin กล่าว

ซึ่งหมายความว่าซอฟต์แวร์การเรียนรู้ของเครื่องอัจฉริยะรุ่นล่าสุดสามารถทำงานบนอุปกรณ์ Edge Computing ขนาดเล็ก แทนที่จะเป็นแร็คของเซิร์ฟเวอร์ เช่น โครงการการเรียนรู้ของเครื่องรุ่นก่อนหน้า

FOD Dogs เริ่มต้นด้วยรายการสิ่งของต่างๆ แต่สามารถเรียนรู้สิ่งใหม่ๆ ได้ พวกเขายังสามารถแบ่งปันข้อมูลระหว่างสมาชิกในกลุ่ม ดังนั้นพวกเขาจะสามารถระบุประเภท FOD เฉพาะบนไซต์เฉพาะได้ดีขึ้นอย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้มีความสำคัญเมื่อไซต์ได้รับวัตถุแปลกปลอมบางประเภท เช่น ใบไม้

“ในที่สุด TurbineOne ได้คิดค้นระบบการรับรู้แนวหน้า ซึ่งทำหน้าที่เป็นระบบปฏิบัติการที่ทำให้การตรวจจับทั้งหมดนี้เป็นไปได้โดยไม่ต้องเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต” Kalin กล่าว

ซึ่งช่วยให้ฝูงสุนัขทำงานในสถานที่ที่อาจไม่มีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต เช่น ไซต์ทางทหารหรือเรือบรรทุกเครื่องบิน

โดยทั่วไปแล้ว FOD walkdowns จะดำเนินการในตอนกลางคืนหลังจากเที่ยวบินหยุดลงหรือในช่วงเช้าตรู่ หุ่นยนต์แต่ละตัวจะเสียบปลั๊กเข้ากับสถานีฐานชาร์จโดยอัตโนมัติ ("บ้านสุนัข") เหมือนกับ Roomba ทำความสะอาดบ้าน และสุนัขจะร่วมกันกวาดทำความสะอาดเพื่อให้ครอบคลุมอย่างสมบูรณ์ เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการที่เป็นมนุษย์คนหนึ่งสามารถจัดการทั้งแพ็คได้

FOD ใด ๆ ที่ตั้งอยู่จะถูกตั้งค่าสถานะโดยอัตโนมัติ หุ่นยนต์สามารถส่งพิกัดที่แน่นอนไปยังผู้ควบคุม - GPS ที่ปรับปรุงแล้วในตัวหมายความว่าพวกมันค้นหาได้ภายในไม่กี่เซนติเมตร - หรือหุ่นยนต์สามารถนำผู้ควบคุมไปยัง FOD ได้เหมือนสุนัขล่าสัตว์

Kalin กล่าวว่าการกำจัดเศษซากไม่จำเป็นสำหรับสัญญาฉบับแรก แต่มีไว้ในแผนงาน วิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ของพวกเขาจะเกี่ยวข้องกับการติดตั้งยานพาหนะบางรุ่นด้วยแขนหุ่นยนต์ที่วางจำหน่ายและซอฟต์แวร์การจัดการ ซึ่งจะทำให้หุ่นยนต์กลายเป็นโซลูชั่นเคลียร์รันเวย์ที่สมบูรณ์

TurbineOne เห็นการใช้งานเทคโนโลยีนี้มากกว่าการตรวจจับ FOD โดรนถูกใช้สำหรับการตรวจสอบทางอุตสาหกรรมแล้ว แต่มีเวลาบินจำกัดและไม่สามารถบินได้ในสภาพอากาศเลวร้าย หุ่นยนต์ภาคพื้นดินมีความอดทนนานขึ้น สามารถมองข้ามสภาพอากาศ และบรรทุกเซ็นเซอร์ต่างๆ ที่หนักกว่าได้ เมื่อเร็วๆ นี้ TurbineOne ประกาศระดมทุน 3 ล้านดอลลาร์จาก XYZ Venture Capital เพื่อขยายทีมวิศวกรและเร่งการส่งมอบผลิตภัณฑ์

หุ่นยนต์ที่ติดตั้งระบบการรับรู้สามารถทำงานตรวจสอบได้หลายอย่าง โดยเริ่มจากการตรวจสอบเครื่องบิน คล้ายกับโซลูชันที่ใช้โดรนที่เปิดตัวในเกาหลี แต่ขยายไปยังโรงงาน สถานที่ก่อสร้าง และการใช้งานอื่นๆ (บางทีหุ่นยนต์ตรวจสอบหุ่นยนต์อาจป้องกันความผิดพลาดของ F-35 เมื่อเร็ว ๆ นี้ซึ่งเกิดจากการทิ้งผ้าคลุมกันฝนไว้บนเครื่องยนต์)

การผสมผสานระหว่างแพลตฟอร์มหุ่นยนต์ราคาประหยัด ทนทาน และการตรวจจับอัจฉริยะมีศักยภาพที่ยอดเยี่ยม และ FOD Dog อาจเป็นบรรพบุรุษของหุ่นยนต์ที่เป็นประโยชน์หลายสายพันธุ์ที่ทำงานในหลากหลายสาขา