Az ELTE Biológiai Fizika Tanszék munkatársai 2009 óta foglalkoznak csoportos robotikával, rajban repülő drónokkal, ők alkották meg 2014-ben a világ első, legalább tíz egyedből álló önállóan repülő kvadrokopter flottáját. A kutatócsoport munkája most új mérföldkőhöz érkezett, ezúttal száz drón sűrű önvezető forgalmát publikálták a Swarm Intelligence folyóiratban.

De miben is különbözik egymástól a rajban repülés és az önvezető drónforgalom? Rajrepülés esetén az egyedek célja a tökéletesen szinkronizált, összehangolt közös mozgás. Egy forgalmi szituációban azonban a drónoknak egyéni útvonalaik és céljaik lehetnek, és ezek konfliktust okozhatnak. Ez különösen igaz akkor, ha a közlekedés nem kijelölt utakon zajlik, hanem szabad térben, például egy téren tetszőleges irányban áthaladó gyalogosok esetében, vagy drónok mozgása során fenn a szabad égen.

Az ELTE kutatói úgy oldották meg a problémát, hogy egy speciális, előre gondolkodó és minden pillanatban frissülő útvonaltervezőt ötvöztek a hagyományos bioinspirált rajrepülési modellek kölcsönhatásaival. Így az önvezető robotok egyrészt optimálisan kerülik el a legtöbb közlekedési konfliktust, másrészt a mégis fennmaradókat a szomszédaikkal közvetlenül egyeztetve biztonságosan tudják kezelni.

A teljesen önszerveződő, tehát központi irányítás nélküli modell hatékonyságát a kutatók először szimulációban tesztelték. Ennek során akár 5000 drón folyamatos nagy sebességű véletlen forgalmát is be tudták mutatni két dimenzióban, egyforma vagy különböző sebességű és/vagy prioritású egyedekkel, sőt réteges háromdimenziós eseteket is leképeztek a jövőbeli okosvárosok, illetve decentralizált repülésirányítási elképzelések sűrű drónforgalmi helyzetének hatékony megoldását illusztrálva.

Ezután a modellt a Biológiai-Fizikai Tanszéken alapított – a nagyközönség számára a hazai drónshow-kkal is hírnevet szerző – CollMot Kft. száz tagú drónrajára programozták, és az önszerveződő drónforgalmat élőben is bemutatták.

A megoldásra építve az automatizált drónrajos munkavégzés új fázisa kezdődhez az alkalmazások széles skáláján a csoportos permetezéstől kezdve a drónos áruszállításon át a védelmi ipari alkalmazásokig. Mindezeket a célokat a CollMot Kft. képviseli az ELTE-vel együttműködve, a tudományos eredmények ipari innovációba történő folyamatos átültetésével, amiért 2021-ben a céget is alapító kutatók az ELTE Innovatív Kutatója díját is elnyerték.

| Nyitókép: A modellt a Biológiai-Fizikai Tanszéken alapított – a nagyközönség számára a hazai drónshow-kkal is hírnevet szerző – CollMot Kft. száz tagú drónrajára programozták, és az önszerveződő drónforgalmat élőben is bemutatták.