Wielowirnikowce

2018

Połączone siły Koła Naukowego Robotyków oraz Koła Naukowego Mechatronix odniosły na zawodach IMAV 2018 znakomity sukces. Drużyna z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej wywalczyła drugie miejsce ustępując jedynie zespołowi połączonych drużyn Delf University of Technology i École nationale de l’aviation civile. Tym samym zespół z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej znalazł się w gronie takich znakomitości jak: Delft University of Technology, École nationale de l’aviation civile, Royal Melbourne Institute of Technology, Beijing Institute of Technology, Hong Kong University of Science and Technology oraz Aachen University.

Drużyna z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej wywalczyła:
– 2 miejsce w klasyfikacji generalnej w kategorii Outdoor,
– 2 miejsce w konkurencji Treasure Hunting,
– nagrodę specjalną za „Najbardziej innowacyjne rozwiązania” (za zastosowanie metod sztucznej inteligencji do detekcji symulowanego zagrożenia).

Na IMAV 2018 drużyna z Koła Naukowego Robotyków: inż. Maciej Sulewski, Patryk Racis (Wydział Mechaniczny PB) oraz inż. Kacper Staniszewski (Wydział Informatyki PB) oraz z Koła Naukowego Mechatronix: mgr inż. Arkadiusz Bożko pod opieką dr inż. Leszka Ambroziaka (Wydział Mechaniczny PB) wystawiła cztery drony. Wszystkie konstrukcje są oryginalnymi, samodzielnie skonstruowanymi czterowirnikowcami wyposażonymi w komputery pokładowe z autorskim oprogramowaniem.

Drużyna z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej największy nacisk położyła na pełną autonomię systemu kosztem optymalizacji sprzętowej. Jak miało się później okazać, była to słuszna decyzja. Zespół zbudował trzy bliźniacze konstrukcje na ramach o średnicy 450 mm oraz czwartą – najmniejszy dron w celu ułatwienia realizacji jednego z zadań. Na pierwszym dronie zainstalowano system aktywnej stabilizacji kamery. Dzięki temu miał on możliwość wykonania dokładnej mapy terenu. Opracowano również sieć neuronową pozwalającą na automatyczną detekcję obiektów (dmuchany krokodyl oraz czerwone beczki) ukrytych na terenie lotniska, na którym odbywały się zawody. Zadaniem drugiego drona było wykrywania metalowych obiektów ukrytych pod powierzchnią ziemi. W tym celu wyposażono go w wykrywacz metali z największą cewką spośród wszystkich startujących w zawodach dronów a autorskie algorytmy przetwarzania danych pozwoliły na bardzo dokładną lokalizację poszukiwanych obiektów. Trzeci dron miał wlecieć do gęstego lasu i zlokalizować rannego strażaka, a następnie dostarczyć mu zestawu pierwszej pomocy. System wyposażony w czujnik Lidar 360 stopni oraz kamerę głębi pozwalał nawigować podczas lotu w lesie, a sieć neuronowa działająca na pokładzie drona rozpoznawała strażaka. Zadaniem czwartego drona było dostarczenie przesyłki w miejsce podane przez drona nr. 3.

W czasie trwających w Melbourne od 17 do 23 listopada International Micro Air Vehicle Conference and Competition do zadań dronów należało wykonanie mapy terenu, odnalezienie rannego strażaka w lesie, wykrycie metalu schowanego pod ziemią oraz zlokalizowanie pozycji symulowanego zagrożenia (stąd widoczny na zdjęciu, nadmuchiwany krokodyl). Podczas zawodów nie obyło się bez problemów. Silny wiatr i awaria odbiornika GPS spowodowały rozbicie jednego z dronów. Po wykorzystaniu części z innej konstrukcji zespół odbudował wielowirnikowiec przeznaczony do mapowania terenu. Udało się przeprowadzić mapowanie terenu i szukanie „skarbu”, następnie najmniejszy dron celnie zrzucił zestaw pierwszej pomocy. Zadania stawiane przed drużynami komplikowały niesprzyjająca pogoda i trudne warunki terenowe (znaczne różnice wysokości oraz zalesiony teren utrudniały komunikację radiową).

Wyjazd na zawody nie mógłby się odbyć bez wsparcia Politechniki Białostockiej, Wydziału Mechanicznego i Wydziału Informatyki Politechniki Białostockiej oraz firmy Under Ant. Dziękujemy w imieniu zespołu!

2017

W dniach od 18 do 21 września 2017 r. na terenie lotniska wojskowego w Tuluzie odbyła się 9 edycja międzynarodowych zawodów bezzałogowych statków powietrznych International Micro Air Vehicles.

Zespół z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej zakwalifikował się do konkurencji Outdoor. Obejmuje ona autonomiczny start i precyzyjne lądowanie, mapowanie terenu, wykrywanie przedmiotu na mapowanym obszarze, oznaczanie go na wygenerowanej mapie, współpracę wielowirnikowców przy przenoszeniu ciężaru oraz wykonywanie lotów po elipsie.

Aby zrealizować wszystkie te zadania drużyna z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej przygotowała płatowiec oraz dwa wielowirnikowce.

Pierwszego dnia zawodów wszystkie konstrukcje zostały poddane testom. Sprawdzono sprzęt i systemy bezpieczeństwa uniemożliwiające opuszczenie przez wielowirnikowce wyznaczonego terenu rywalizacji.

Drugiego dnia odbyły się zawody. Uczestnicy mieli też możliwość uczestniczenia w konferencji poświęconej bezpilotowym systemom badawczym i rozpoznawczym.

Przygotowane wielowirnikowce miały realizować oddzielne misje.

Jedna z konstrukcji, ze względu na problemy z czujnikami, nie zrealizowała swojego zadania, za to druga z nich poradziła sobie świetnie. W ciągu 6 minut wielowirnikowiec przeleciał aż 6 okrążeń, czyli około 1800 m – w porównaniu do podobnych konstrukcji stanowi to dobry wynik. W dwóch próbach udało się wykonać autonomiczny start, lot długodystansowy po wyznaczonej trasie oraz precyzyjne lądowanie.

Zespół z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej podjął próbę wykonania mapy terenu oraz przygotował system umożliwiający przenoszenie ładunku za pomocą dwóch współpracujących ze sobą dronów.

Zespół z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej uplasował się na ósmym miejscu, co – biorąc pod uwagę, że był to pierwszy start w takich zawodach – można uznać za dobry wynik.

Drużyna z Mechatronixa już myśli o udziale w kolejnej edycji zawodów. Zdobyte we Francji doświadczenie i umiejętności pozwolą na udoskonalanie dotychczasowych oraz projektowanie nowych, doskonalszych konstrukcji.

Nad dronami na Wydziale Mechanicznym Politechniki Białostockiej pracuje drużyna w składzie: Arkadiusz Nikonowicz, Arkadiusz Bożko, Kamil Domysławski, Maciej Sulewski, Adam Stulgis oraz Adrian Kamiński pod opieką dr inż. Leszka Ambroziaka.