Nepotřebuje zkušeného pilota ani GPS. Český dron zaujal v Německu a míří z laboratoře do byznysu

Česko si připisuje výrazný úspěch ve světovém závodu ve vývoji dronů. Prostředky, kterým geopolitická situace otevřela budoucnost i náruč investorů, mají podle Fortune Business Insights vytvořit do roku 2034 trh o hodnotě 210,26 miliardy dolarů. A transfer technologie z FEL ČVUT pomocí spin-off firmy Fly4Future přišel nyní s novinkou oceněnou v soutěži Fully Autonomous Flight 2.0 německé Spolkové agentury pro průlomové inovace SPRIND. 

Současný trh s drony má globálně hodnotu kolem 100 miliard dolarů. Evropa drží jen zlomek, zhruba sedm miliard dolarů. Byť je na jejich vývoj upřena pozornost zejména kvůli probíhajícím válečným konfliktům, kromě bojiště mění i jiné obory. Patří mezi ně třeba stavebnictví a inspekce nebo přesné zemědělství. 

Inovací, kterou vědci nyní přinesli, je ovládání dronu pomocí řeči, bez potřeby navigace GPS a ručního řízení. Technologickým základem českého systému jsou čtyři kamery, 3D LiDAR a výkonný palubní počítač. Jejich prostřednictvím se dron lokalizuje bez GPS, mapuje okolí a rozpoznává objekty potřebné pro splnění zadané mise. 

Detekované budovy, lidi, vozidla nebo další předměty vkládá do průběžně vytvářené prostorové mapy. Nad ní vzniká grafová struktura, která zachycuje nejen jednotlivé objekty, ale také vztahy mezi nimi – například že se jízdní kolo nachází před konkrétním domem nebo že člověk stojí v jeho okně. Systém se pak může mapy „ptát“, kde se nachází objekt nebo dokonce komplexní situace odpovídající lidskému zadání, a podle odpovědi plánovat další pohyb. 

Samostatný dron, který si vytvoří mapu

Největší posun však nespočívá v jednom konkrétním senzoru nebo algoritmu, ale v propojení celého řetězce. Pokyn od zákazníka se bez zásahu technika promění v plán mise, dron si vytvoří mapu neznámého prostředí, vyhledá požadované objekty a sám rozhoduje o dalším postupu. 

„Právě jednoduché propojení koncového uživatele a robotického systému, které nevyžaduje zapojení robotického experta nebo programátora, je jednou z posledních technologií, které brání letecké robotice v masivním rozšíření v mnoha oblastech lidské činnosti,“ komentoval důležitost řešené výzvy vedoucí týmu F4F & CTU SkyGraph, profesor na Fakultě elektrotechnické ČVUT a zakladatel společnosti Fly4Future Martin Saska.  

Nahradí AI 80 procent pracovních míst? Hrozí ekonomické otřesy, ale i průlom ve zdravotnictví

Technologie a média

Nejlépe schopnosti ukazuje nedávná soutěž Fully Autonomous Flight 2.0, které se účastnilo sedm evropských technologických týmů. Sama o sobě trvala 14 měsíců a každý z finalistů dostal půl milionu eur na vývoj systému. Finále pak proběhlo na letecké základně Fliegerhorst Erding v Bavorsku. Každý tým musel předvést své schopnosti ve čtyřech disciplínách. 

Je zřejmé, že nikdo nebyl v testech bez chyby. A to ani český tým, jehož technologie se ukázala jako nejlepší ze všech ve finálové výzvě zvané Pomoc zraněnému člověku. 

Jak najít zraněného člověka

Dron měl vyhledat „zraněného v červeném tričku“ a dopravit k němu zdravotnický balíček. Figuranta, který ležel částečně ukrytý za budovou a opřený o strom, český systém samostatně objevil. Bezprostředně vedle něj však nenašel dostatek místa pro bezpečné přistání, a proto manévr odmítl. 

Při dalším pokusu přistál na nedaleké střeše – geograficky blízko, ale prakticky mimo dosah zraněného. Test tedy ukázal, že robot potřebuje znát nejen formální cíl, ale také širší smysl mise. Nicméně i přes tyto komplikace český tým v této úloze předvedl opět nejlepší řešení. Při demonstraci investorům v závěrečný den soutěže navíc zadanou úlohu již jako jediný z týmů řešil opakovaně a zcela bezchybně. 

Strnadova CSG staví v Česku centrum pro pohony dronů. Práci v něm najde sto specialistů

Obrana a zbrojní průmysl

„Potěšilo mě, že jsme vyhráli právě v této úloze, protože spousta klientů Fly4Future obdobný systém poptává, a navíc jsme nedávno získali velký národní projekt zaměřený na řešení problematiky požárů v budovách, kde jsou nalezení a záchrana lidí vždy prioritou,“ okomentoval soutěžní kolo Tomáš Báča, technický vedoucí týmu, výzkumník FEL ČVUT a spolumajitel Fly4Future. 

Připraveno k výrobě

Výsledkem soutěže není pouze jednorázový prototyp připravený pro čtyři konkrétní testy. Fly4Future už dosažené technologie postupně integruje do svých robotických platforem a připravuje je pro komerční využití. 

Obecně použitelný dron ovládaný prostřednictvím přirozeného jazyka by mohl podle jeho tvůrců pomáhat záchranářům při hledání osob, hasičům při lokalizaci požárů a kontrole ohnisek, bezpečnostním dispečinkům při dohledu nad rozsáhlými areály nebo průmyslovým firmám při inspekcích obtížně dostupných míst. Uplatnění může najít také při doručování zásilek, v chytrém zemědělství, při ochraně přírody nebo při mapování oblastí zasažených mimořádnou událostí. 

Zásadní obchodní přínos spočívá ve snížení nároků na obsluhu. Jeden univerzálnější systém může postupně přebírat různé typy misí, aniž by pro každé nasazení musel vzniknout samostatný dron a nový řídicí software. Přirozený jazyk zároveň umožňuje, aby technologii obsluhovali lidé, kteří znají skutečný problém – například dispečeři, hasiči, inspektoři nebo členové záchranného týmu bez nutnosti detailních znalostí robotiky a programování.