Ученые создали алгоритм, который позволит летающим роботам будущего ориентироваться в сложном окружении. Статья ученых пока не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.
Ученые рассматривали так называемый оптический поток - изображение объектов и препятствий, получающиеся при движении наблюдателя. Такой поток представляется как массив точек с заданными векторами скоростей. Определение пути полета с помощью такого потока (по мнению биологов, именно это и делают птицы) и распознавание объектов - это сложная задача, требующая мощных вычислительных ресурсов.
В новой работе ученые предполагали, что во время полета птица не занимается распознаванием образов и прокладкой пути - вместо этого она просто старается не врезаться в препятствия. Как оказалось, существует довольно быстрый (в вычислительном смысле) алгоритм, который позволяет определить, как скоро произойдет столкновение с объектом - в частности, это время связано со скоростью изменения размеров объекта на сетчатке глаза.
Главным достоинством такого алгоритма является относительная простота и независимость от размеров препятствия. В работе ученые определили также сферы применимости такого алгоритма. В частности количество препятствий, столкновение с которыми можно избежать при таком движении связано со скоростью поворота летящего объекта.
Исследователи говорят, что созданный ими прибор может найти применение при создании летающих роботов. Они также сообщают, что в настоящее время тестируются новые алгоритмы на практике в лаборатории. В качестве летающего робота выступает квадрокоптер, оснащенный специальными датчиками движения. Авторы работы также подчеркивают, что, скорее всего, птицы и насекомые используют похожий алгоритм, когда уворачиваются от препятствий.