Канадец создал зонтик-дрон, который самостоятельно летает над человеком

Канадский разработчик Джон Цзе, автор YouTube-канала I Build Stuff, превратил обычный зонт в автономный дрон, который самостоятельно удерживается над человеком во время движения. Устройство использует камеру глубины и компьютерное зрение, чтобы определять положение владельца и корректировать траекторию полёта. Это вторая версия необычного проекта, первая из которых появилась ещё в 2024 году. Видеодемонстрация опубликована на канале I Build Stuff и сейчас в очередной раз вирусится в сети.

От ручного управления до автономного полёта

Первоначальная конструкция уже могла летать над человеком, но имела очевидный недостаток: оператору приходилось самостоятельно управлять дроном с помощью пульта. Такой зонт освобождал руки лишь частично, ведь контроллер всё равно приходилось носить с собой. После демонстрации зрители предложили разработчику сделать устройство автономным.

На практике задача оказалась сложнее, чем могло показаться. Разработчики сначала экспериментировали с GPS, однако точности позиционирования не хватало для стабильного удержания зонта над головой. Погрешность могла составлять несколько метров — это слишком много для устройства, которое должно защищать конкретного человека от дождя.

Камера определения глубины вместо GPS

В новой версии используется ToF-камера (Time of Flight), которая измеряет расстояние до объектов по времени прохождения светового сигнала. Она формирует пространственное представление сцены, позволяя системе определять положение человека даже при недостаточном освещении. Обработка данных занимается одноплатным компьютером Raspberry Pi. Он передает координаты системе управления полетом, которая изменяет положение дрона, чтобы тот оставался над пользователем.

В программной архитектуре проекта предусмотрены отдельные компоненты для обработки данных датчика, отслеживания человека и управления полётом. Для стабилизации используютсяPID-регуляторы — алгоритмы, которые корректируют движение в соответствии с разницей между желаемым и фактическим положением. Разработчики разместили код и технические инструкции в открытом доступе.

Почему изобретение пока не заменит обычный зонт

Несмотря на автономность, конструкция по-прежнему носит экспериментальный характер. По словам разработчиков, дрон не всегда держится точно над человеком, а его движения могут быть неравномерными.

• Одна из причин — отсутствие дополнительных датчиков, которые помогли бы более точно оценивать положение аппарата.
• Серьёзной Проблема заключается в ветре. Чтобы двигаться в определённом направлении, квадрокоптер наклоняется, а вместе с ним наклоняется и купол зонта. Он начинает сильнее взаимодействовать с воздушным потоком, из-за чего управлять полётом становится сложнее.
• Есть и вопросы безопасности. Разработчики установили минимальную высоту полета примерно в 3 м над землей, в частности из-за открытых пропеллеров, которые опасно приближать к голове. На такой высоте камера также лучше удерживает человека в поле зрения.

Автономность не устраняет и других ограничений: запас энергии определяет продолжительность полёта, а шум двигателей и вращающиеся лопасти затрудняют использование устройства в людных местах. Поэтому авторы не представляют разработку как готовый товар. Это скорее инженерный эксперимент, демонстрирующий, как доступные вычислительные платформы, датчики и алгоритмы управления позволяют автоматизировать даже такой неожиданный предмет повседневного обихода, как зонт.

Источник: Yahoo Tech