Продолжающиеся усилия Массачусетского технологического института, направленные на то, чтобы летающие беспилотные летательные аппараты становились все меньше, прошли новую веху с последней версией навигационного чипа Navion. По сути, мозг для дрона размером с медоносную пчелу, чип имеет размер всего 20 квадратных миллиметров, что, по мнению исследователей, примерно соответствует размеру минифигуры Lego.
Так же впечатляюще, что чип требует всего 24 милливатта энергии, это примерно тысячная часть, необходимая для питания небольшой, энергосберегающей настольной лампы. Энергопотребление - огромная проблема для маленьких дронов и роботов, которым необходимо нести на борту встроенный источник питания. Чем ниже потребление энергии, тем дольше может работать машина. И более низкая потребляемая мощность означает меньшие батареи и, следовательно, меньшие беспилотные летательные аппараты, которые, несомненно, будут звучать как музыка в ушах Управления научных исследований Военно-воздушных сил США, которые совместно финансируют работу вместе с Национальным научным фондом США.
Несмотря на это, исследователи говорят, что чип может обрабатывать видео со скоростью 171 кадр в секунду, одновременно отслеживая инерционные измерения, чтобы оценивать его местоположение в трехмерном пространстве - возможность, которая может оказаться полезной в местах, где GPS недоступен.
В прошлом году команда заявила, что ей удалось снизить энергопотребление до 2 Вт, объединив алгоритмы и аппаратные средства на одном чипе. Но это было все еще намного выше 100 милливатт, которое, как считается, является практическим порогом потребления энергии миниатюрным беспилотным летательным аппаратом. Чтобы справиться с этим, команда снова начала создавать новый чип с нуля, сохраняя при этом идеологический подход к аппаратным средствам и алгоритмам.
Новый чип сжимает полученные изображения, чтобы использовать меньше памяти. Исследователи также сделали свои алгоритмы более эффективными, удалив ненужные вычисления. Захват видео в 171 кадр в секунду, это огромное увеличение по сравнению с 20 кадрами в секунду чипа мощностью 2 Вт.
«Я могу представить, как использовать этот чип для робототехники с низкой энергией, например, для машущих крыльями аппаратов размером с ваш ноготь или аппаратов легче воздуха, например, воздушные шары, которые должны длительно работать месяцами на одной батарее», - говорит Сертак Караман (Sertac Karaman) из Массачусетского технологического института, один из руководителей этой работы. «Или представьте себе медицинские устройства, такие как маленькая таблетка, которую вы глотаете, и это может разумным путем перемещаться имея очень маленькую батарею, чтобы это не перегревалось в вашем теле. Чипы, которые мы строим, могут помочь во всем этом».
Команда намерена продемонстрировать чип, добавив его в миниатюрный гоночный автомобиль с бортовой камерой. Позже они планируют протестировать его обычными беспилотными летательными аппаратами, а затем миниатюрными беспилотными летательными аппаратами. Станет ли это хорошей новостью будет зависеть от вашего вида на будущее. Это может в свою очередь зависеть от того, будете ли вы быть прямым бенефициаром технологии или вы будете беспокоиться о том, что мы находимся на неправильном пути развития.
Чип будет представлен на этой неделе на симпозиуме по технологиям и схемам СБИС (Symposia on VLSI Technology and Circuits) в Гонолулу.
Источник: New Atlas / MIT