Robotiikan tutkijat Zürichin yliopistosta ovat kehittäneet maailman vikkelimmän nelikopterin eli neljällä potkurilla varustetun dronen. Se reagoi kohti tuleviin esteisiin, kuten lintuihin, palloihin, kiviin tai oksiin, jopa 3,5 millisekunnissa.

Käytännön testinä ja demonstraationa Davide Scaramuzzan johtama tutkimusryhmä opetti lennokkinsa pelaamaan polttopalloa. Se onnistui väistämään kolmen metrin päästä suoraan kohti heitetyn pallon yli 90 prosenttia kerroista.

Muissa vastaavissa testeissä onnistumisprosentti oli 80–97 riippuen heitetyn kappaleen koosta ja heittäjän etäisyydestä. Testeistä löytyy video Youtubesta.

Yliopiston lehdistötiedotteen mukaan reaktioaika on jopa 5–10 kertaa nopeampi kuin niissä esteentunnistusjärjestelmissä, joita droneissa on tähän asti ollut käytössä.

Tutkijat painottavat tämän parannuksen olevan käytännön sovelluksille tärkeä. 20–40 millisekunnin reaktio voi kuulostaa melko nopealta, mutta se ei välttämättä riitä. Jos lennokki itse tai sitä kohti lentävä kivi kulkee esimerkiksi 20 metriä sekunnissa, uusi tekniikka antaa 40–80 senttimetrin ylimääräisen turvavälin.

Ihmisen reaktioaika on 100 millisekunnista noin 1 sekuntiin riippuen siitä, odottaako ihminen jotain tapahtuvaksi vai ei.

Scaramuzzan ryhmän keksintö ei perustu pelkästään kuvantunnistukseen algoritmitasolla, vaan ennen kaikkea uudenlaiseen rautaan, niin sanottuun tapahtumantunnistuskameraan (engl. event camera). Sen sijasta, että kamera lähettäisi kuvantunnistukseen kokonaisia kuvaruutuja, sen jokainen pikseli vahtii tapahtumia itsenäisesti, ja hälyttää, jos pikselissä on tapahtunut muutos.

Niinpä kuvantunnistus nopeutuu, koska kullakin hetkellä vain osa pikseleistä lähettää dataa lennokin tietokoneelle.

Vaikka keksinnön pääosaa näytteleekin laitteisto, tutkijat joutuivat kuitenkin laatimaan ohjelmiston sitä varten.

Jos – ja luultavasti kun – tämä teknologia yleistyy käytännön sovelluksissa lähivuosina, ei nelikopterien törmäyksiä tarvitse enää pelätä. Se avaa huomattavia mahdollisuuksia itsenäisesti toimiville droneille esimerkiksi tavaralähetteinä sekä pelastus- ja etsintätyössä. Samalla tosin keinot, joilla ympäristöään häiritseviä lennokkeja voi poistaa pelistä, vähenevät.

Tutkijoiden tieteellinen artikkeli on julkaistu Science Robotics -lehdessä. Zürichin yliopiston tiedote löytyi Gizmodon uutisen kautta.