רובוט 'כלבים' כדי לשמור על מסלולי התצוגות של USAF נקיים מפסולת מסוכנת

רובוט המתואר כ'רומבה למסלולים' בפיתוח עבור חיל האוויר האמריקני יכול לסייע במניעת נזק של עצמים זרים למטוסים.

פסולת חפצים זרים או FOD - כל דבר שלא אמור להיות על המסלול - גורם להפסדים מוערכים של 4 מיליארד דולר מדי שנה לתעשיית התעופה. נזק ל-FOD יכול להיות קטסטרופלי, ולגרום להתרסקות טיסה 4590 קונקורד של אייר פראנס מיד לאחר ההמראה, והרג את כל 109 האנשים שהיו על הסיפון בשנת 2000.

תקנות ה-FAA מחייבות שדות תעופה לבצע בדיקות FOD סדירות. בצבא, מסלולי ההמראה וסיפוני הטיסה רואים נסיעות תכופות של FOD עם צוות זמין שנקרא ללכת במורד קו הטיסה ולבדוק אם יש חפצים שעלולים להיות מסוכנים.

הסכנה היא כפולה. כל פסולת יכולה לנקב צמיג או להיבלע לתוך המנוע, ועשויה להיות גם עדות חשובה לבעיות אחרות. אם חסר במטוס אום, בורג, מחבר או רכיב אחר, זה עלול לגרום לבעיות חמורות יותר.

בשדות תעופה רבים יש מערכות מכ"ם מתוחכמות לזיהוי FOD, אך אלו יקרות ואינן מספקות בהכרח כיסוי מלא. אז הליכה וירידות נסיעה הן עדיין מציאות יומיומית.

טכנולוגיה חדשה שמפותחת עבור חיל האוויר נועדה לשנות זאת.

הרובוט בעל ארבעה גלגלים המכונה FOD Dog שפותח במסגרת חוזה של חיל האוויר האמריקאי שנחתם החודש. חטיבת הטכנולוגיות הממשלתיות של סימנס הם קבלנים ראשיים, כאשר קבלני המשנה TurbineOne עובדים במערכת התפיסה. החוזה הוא לשנה אחת, עם מערכת אב טיפוס מלאה שתוצג עד ינואר הבא.

הרובוט עצמו הוא שלדה קשוחה בסיסית, עם מנוע חשמלי, והוא סורק מסלולים לאיתור עצמים זרים באמצעות חיישני לייזר מהמדף. אלה חשים את הפרופיל של רצועות האדמה, מזהים כל דבר שבולט החוצה מפני השטח. היתרון של הסורק על פני מצלמה הוא שהוא פשוט יותר ועובד באותה מידה בתנאים של ראות לקויה כמו גשם שוטף.

עם זאת, הקסם האמיתי הוא הטכנולוגיה שיש בה היגיון בנתוני הסורק כדי לזהות ולזהות FOD. מנכ"ל TurbineOne איאן קאלין - שלקח חלק בהליכי FOD בזמן שירות בצי האמריקני - אומר שמאחוריו עומדות שלוש טכנולוגיות מאפשרות.

"ראשית, יש יחידות מעבד גרפי (GPU) של חברות כמו NVIDIA
NVDA
. הלוחות הקטנים והמחוספסים הללו הם הסטנדרט החדש בתעשייה לעיבוד וידאו", אמר קאלין לפורבס. אלו היחידות המניעות את ההתקדמות ברחפנים קטנים וברובוטיקה ניידת אחרת.

"שנית, מודלים של למידת מכונה עברו גלים של 'מזעור', מה שבעצם אומר שקוד שדרש בעבר משאבי מחשוב גדולים וג'יגה-בייט רבים יכול כעת לפעול עם שטח בשווי מגה-בייט בלבד", אומר קאלין.

משמעות הדבר היא שתוכנת למידת המכונה החכמה העדכנית ביותר יכולה לפעול על התקני מחשוב קצה קטנים ולא על מתלים של שרתים כמו פרויקטים קודמים של למידת מכונה.

כלבי FOD מתחילים בקטלוג של חפצים שונים, אך מסוגלים ללמוד חדשים. הם אפילו יכולים לחלוק מידע בין חברי החבילה, כך שהם יהיו טובים יותר בהתמדה בזיהוי סוגים ספציפיים של FOD באתר מסוים. זה יכול להיות חשוב כאשר אתר מקבל סוג מסוים של חפץ זר, כגון עלים.

"לבסוף, TurbineOne המציא מערכת תפיסה חזיתית, המשמשת כמערכת ההפעלה כדי לאפשר את כל הזיהויים הללו ללא חיבור לאינטרנט", אומר קאלין.

זה מאפשר ללהקת הכלבים לעבוד במקומות שבהם ייתכן שאין חיבור לאינטרנט, כמו אתרים צבאיים או נושאות מטוסים.

הסרת FOD מתבצעת בדרך כלל בלילה לאחר הפסקת פעולות הטיסה או מוקדם בבוקר. כל אחד מהרובוטים מתחבר אוטומטית לתחנת הטעינה שלו ("בית כלבים"), בדומה לרומבה לניקוי ביתי, והכלבים יבצעו סריקה בשיתוף פעולה כדי לספק כיסוי מלא. מפעיל אנושי אחד יכול לנהל חבילה שלמה.

כל FOD שנמצא מסומן אוטומטית. הרובוטים יכולים להעביר את הקואורדינטות המדויקות למפעיל שלהם - GPS משופר מובנה אומר שהם מאתרים אותו בטווח של כמה סנטימטרים - או שרובוט יכול פיזית להוביל את המפעיל ל-FOD כמו כלב ציד.

קאלין אומר שפינוי פסולת הוא לא דרישה לחוזה הראשוני, אבל יש להם את זה על מפת הדרכים שלהם. הפתרון הסביר שלהם יכלול התאמת חלק מכלי הרכב עם זרוע רובוטית ותוכנת טיפול. זה יהפוך את הרובוטים לפתרון שלם לניקוי מסלולים.

TurbineOne רואה שימושים רבים נוספים לטכנולוגיה זו מעבר לזיהוי FOD. מל"טים כבר משמשים לבדיקה תעשייתית, אך יש להם זמן טיסה מוגבל ואינם יכולים לטוס במזג אוויר גרוע. לרובוטים קרקע יש סיבולת ארוכה יותר, יכולים להתעלם ממזג האוויר, ולשאת מטען כבד יותר של חיישנים מגוונים. TurbineOne הודיעה לאחרונה על 3 מיליון דולר במימון ראשוני מ-XYZ Venture Capital כדי להרחיב את צוות ההנדסה שלהם ולהאיץ את אספקת המוצרים.

רובוטים המצוידים במערכות תפיסה יוכלו לבצע משימות בדיקה רבות - החל, אולי בבדיקת מטוסים, בדומה לפתרון מבוסס מזל"ט שמתגלגל בקוריאה, אך מתרחב למפעלים, אתרי בנייה ויישומים אחרים. (אולי רובוט בדיקה רובוטי עשוי היה למנוע את התרסקות ה-F-35 האחרונה שנגרמה ככל הנראה על ידי השארת כיסוי גשם על מנוע).

לשילוב של פלטפורמת רובוט חזקה בעלות נמוכה וחישה חכמה יש פוטנציאל גדול וה-FOD Dog עשוי להיות המבשר של גזעים רבים של רובוטים מועילים הפועלים במגוון תחומים.