توسعه پهپاد‌هایی برای بازرسی مکان‌های خطرناک با الهام از حشرات

 

پژوهشگران شرکت «Flyability» راه‌حلی برای برخی از این موقعیت‌های خطرناک ارائه کرده‌اند. هدف نهایی آن‌ها جلوگیری از ورود افراد به فضا‌های محدود و خطرناک است.

 

به جای ورود افراد به فضا‌های خطرناک و محدودی مانند معادن و سیلو‌های غلات، می‌توان از پهپاد‌ها استفاده کرد؛ به این ترتیب، با ورود پهپاد به این فضا‌ها به جای انسان، علاوه بر صرفه‌جویی در هزینه‌ها و زمان، می‌توان از جان افراد نیز محافظت کرد.

 

همه چیز از زمانی شروع شد که فاجعه فوکوشیما اتفاق افتاد و سپس سونامی رخ داد. زک داکویتز، مدیر ارشد ارتباطات شرکت Flyability می‌گوید: یکی از بنیانگذاران شرکت در حال تماشای تلویزیون بود و متوجه شد که ربات‌هایی برای ارزیابی آسیب در نیروگاه هسته‌ای (فوکوشیما) به آن محل فرستاده شده‌اند. این ایده باعث شد تا او به فکر ایجاد یک ربات بیفتد؛ رباتی برای فرستادن به مناطق خطرناک برای انسان. با کمک این ابزار، کارشناسان می‌توانند به خوبی ببینند که در آن فضای خطرناک یا محدود چه می‌گذرد.

 

داکویتز تأکید می‌کند: اولین شرکتی هستیم که یک پهپاد در قفس ساختیم. چیزی که این پهپاد را از سایر پهپاد‌ها متمایز می‌کند، توانایی آن در پرواز در فضا‌های محدود است. این طرح شامل قفسی است که از پهپاد در صورت برخورد با موانع محافظت می‌کند. مهندسان طراح این پهپاد از حشره‌ها برای ساخت آن الهام گرفتند. حشره‌ها پرواز و در نهایت با چیزی برخورد می‌کنند، اما با وجود اینکه به چیز‌هایی برخورد می‌کنند، به پرواز ادامه می‌دهند و به زمین نمی‌افتند.

 

علاوه بر این، این دستگاه به حسگر لایدار (Lidar) مجهز شده است که امکان ایجاد مدل‌های سه‌بعدی را در زمان واقعی به همراه یک بازخورد بصری زنده فراهم می‌کند. این دستگاه مانند یک سونار عمل می‌کند و دائما امواج را به بیرون می‌فرستد.

 

سونار (Sonar) یا ناوبری و فاصله‌یابی صوتی، دستگاه ردیاب زیردریایی است که طرز کار آن استفاده از انتشار امواج صوتی است. علاوه بر ردیابی، این روش معمولاً به منظور ناوبری و ارتباط با دیگر یگان‌های شناور و زیرآبی نیز استفاده می‌شود.

 

به گفته داکویتز، پهپاد می‌تواند نقشه‌ای از سرعت اطراف را براساس مدت زمانی که طول می‌کشد تا امواج صوتی برگردند، ایجاد کند. دریافت مدل‌های سه‌بعدی در حین پرواز اطلاعات بیشتری در مورد محیطی که در آن پرواز می‌کنید، ارائه می‌دهد. همچنین این کار به عملیات بازرسی کمک می‌کند.

 

یکی دیگر از ویژگی‌های پهپاد‌های Flyability این است که بدون استفاده از GPS پرواز می‌کنند. داکویتز افزود: این بسیار مفید است، به‌ویژه اگر می‌خواهید در یک معدن یا در یک خط لوله فاضلاب در زیر زمین پرواز کند، جایی که نمی‌توانید سیگنال GPS دریافت کنید.

 

 

در صنایعی مانند معدن، گاز و نفت و همچنین در سیستم‌های فاضلاب، نیروگاه‌ها و بخش داروسازی می‌توان از پهپاد‌های Flyability استفاده کرد. داکویتز خاطرنشان کرد: دارایی‌های عظیم زیادی وجود دارد که نیاز به بازرسی دارند. به طور معمول، برای انجام یک بازرسی، ابتدا باید یک مخزن خالی شود و سپس یک بازرس به صورت فیزیکی وارد مخزن شده و بررسی می‌کند که آیا مخزن به خوبی نگهداری می‌شود یا خیر. این کار به طور بالقوه خطرناک است و همچنین واقعا زمان بر است. یک پهپاد Flyability می‌تواند به راحتی داخل محفظه فرستاده شود تا عملیات بازرسی را انجام دهد.

 

به عنوان مثال در کارخانه‌های داروسازی از مخازن ذخیره‌سازی بزرگ برای تولید دارو استفاده می‌شود. داکویتز فرآیندی را مثال می‌زند که از ویتامین ب۲ یا ریبوفلاوین استفاده می‌کند. این ماده یک ماده شب تاب است و در طرفین مخازن که در فرآوری مورد استفاده قرار می‌گیرد، اسپری می‌شود. سپس باید پاک شود. نکته اصلی این است که ببینیم آیا روش‌های تمیز کردن به خوبی انجام می‌شود یا خیر. اگر مقداری ریبوفلاوین باقی مانده باشد، نشان می‌دهد روش تمیز کردن به اندازه کافی خوب نبوده است. بازرسان از پهپاد Flyability استفاده کردند تا به داخل مخازن رفته و مطمئن شود که ریبوفلاوین استفاده شده و پس از آن، کاملاً تمیز شده است.

 

یکی دیگر از کاربرد‌های بالقوه فناوری پهپاد Flyability در اطفای حریق است. داکویتز افزود: اگر ساختمانی در حال سوختن است و نمی‌دانید کسی در آن وجود دارد یا خیر، می‌توانید یک پهپاد را به داخل بفرستید و از دوربین حرارتی آن برای پیدا کردن نشانه‌های حرارتی افراد استفاده کنید. علاوه بر این، دوربین حرارتی می‌تواند آتش سوزی را که تشخیص آن چندان آسان نیست، تشخیص دهد.

 

 

داکویتز بیان کرد: چهار سال طول کشید تا جدیدترین پهپاد موسوم به «Elios ۳» را بسازیم، که این یک زمان بسیار طولانی در صنعت پهپاد‌ها محسوب می‌شود. پهپاد باید به طور باورنکردنی پایدار باشد تا بازرس، تصویری لرزان از داخل محوطه مورد نظر دریافت نکند. یکی از چالش‌ها این بود که پهپاد را به گونه‌ای بسازیم که پرواز آن آسان باشد.

 

نسل قبلی این پهپاد (پهپاد Elios ۲) چندان بد نبود، اما هنوز کار با آن به یک خلبان حرفه‌ای با آموزش زیاد نیاز دارد. اکنون Elios ۳ شبیه هواپیما‌های بدون سرنشین مصرفی است و حتی افرادی که تجربه زیادی ندارند نیز قادر به کار با آن هستند.

 

داکویتز گفت: گرد و غبار نیز یک چالش واقعی است. ساده است، اما وقتی در یک معدن یا اطراف کارخانه سیمان پرواز می‌کنید و مقدار زیادی گرد و غبار وجود دارد، دوربین را کور می‌کند. این امر روند بازرسی را دشوارتر می‌کند. اما با Elios ۳ می‌توان یک مدل سه بعدی ایجاد کرد که در آن پهپاد همچنان در فضایی که در آن پرواز می‌کند قابل مشاهده باشد.

 

یکی از اهداف آینده این شرکت این است که پهپاد‌های خود را خودمختارتر کند. این بدان معناست که آن‌ها به تنهایی قادر به پرواز خواهند بود. داکویتز اطمینان می‌دهد که در حال حاضر روی ویژگی بازگشت به خانه کار می‌کنند که در صورت بروز مشکل، پهپاد را قادر می‌سازد به محل عزیمت خود بازگردد. وی گفت: Elios ۳ دارای حسگر لایدار است، اما می‌تواند نوع دیگری از حسگر را نیز حمل کند. اگرچه ما هنوز این فناوری را توسعه نداده ایم. ما روی این کار خواهیم کرد تا پهپاد را قادر کنیم انواع دیگر داده‌ها را با استفاده از حسگر‌های مختلف جمع آوری کند.