| 20 июня 2018 г. — 14:54 PT
Команда исследователей из Массачусетского технологического института (MIT) создала полностью кастомизированный чип с нуля. Они сосредоточились на разработке чипа с пониженным энергопотреблением и размером, одновременно увеличивая скорость его обработки. Новый дизайн чипа позволит дронам размером с пчелу или так называемым нано-дронам определять свое местоположение и ориентироваться в препятствиях во время полета.
Разработка нового чипа потребовала программирования совершенно новым способом
Новый чип — это настоящий прорыв. Он потребляет всего 24 милливатта энергии, что примерно в тысячу раз меньше энергии, необходимой для питания обычной лампочки, и способен обрабатывать изображения со скоростью до 171 кадра в секунду в режиме реального времени. По данным MIT News, исследователи говорят, что этот новый дизайн чипа может быть встроен в «нано-дроны», которые размером примерно с ноготь, и позволит им определять свое местоположение во время полета и ориентироваться в препятствиях в условиях ограниченного пространства, где данные GPS могут быть недоступны. Караман, член Лаборатории информационных и управляющих систем (Laboratory for Information and Decision Systems) и Института данных, систем и общества (Institute for Data, Systems, and Society) в MIT, сказал:
«Я могу представить применение этого чипа в маломощной робототехнике, такой как летательные аппараты с машущими крыльями размером с ноготь, или легче воздуха, такие как метеозонды, которые должны работать месяцами от одной батареи. Или представьте себе медицинские устройства, например, маленькую таблетку, которую вы глотаете, и которая может интеллектуально ориентироваться при очень низком заряде батареи, чтобы не перегреваться в вашем теле. Чипы, которые мы строим, могут помочь со всем этим».
Чем меньше дрон, тем меньше аккумуляторной энергии он может нести. Поскольку большая часть энергии используется двигателями для полета устройства, для очень маленьких дронов становится очень сложным иметь запас энергии для таких операций, как навигация. Караман продолжает объяснять, что:
«В традиционной робототехнике мы берем существующие готовые компьютеры и реализуем на них [алгоритмы оценки состояния], потому что обычно нам не приходится беспокоиться о потреблении энергии. Но в каждом проекте, который требует от нас миниатюризации низкоэнергетических приложений, нам теперь приходится думать о проблемах программирования совершенно другим способом».
В предыдущих работах исследователи Сзе и Караман смогли разработать чип, который потреблял 2 ватта мощности по сравнению с обычными дронами, которые обычно потребляют от 10 до 30 ватт для той же обработки. Нано-дроны несут около 100 милливатт аккумуляторной энергии, поэтому команде пришлось найти способ значительно снизить энергопотребление чипа. Им удалось достичь этого, переработав чип с нуля и оптимизировав хранение данных и поток данных. По словам Сзе, члена Исследовательской лаборатории электроники (Research Laboratory of Electronics) в MIT, команда нашла способы сжимать изображения, хранящиеся на чипе, и уменьшать количество посторонних операций, таких как вычисление нуля, которое дает в результате ноль. Сзе объяснил, что:
«Это позволило нам избежать обработки и хранения всех этих нулей, поэтому мы можем сократить ненужное хранение и циклы вычислений, что уменьшает размер и энергопотребление чипа, а также увеличивает скорость его обработки».
В конечном итоге команде удалось дополнительно снизить энергопотребление чипа с 2 ватт до 24 милливатт, сохранив при этом возможность обработки 171 кадра в секунду. Чип сначала будет протестирован на миниатюрном гоночном автомобиле, а затем на нано-дронах.
ОСТАВАЙТЕСЬ НА СВЯЗИ!
Если вы хотите быть в курсе всех последних новостей о дронах, эксклюзивных материалов, слухов и обзоров, подписывайтесь на нас в Twitter, Facebook, YouTube, Instagram или подпишитесь на нашу email-рассылку DroneRise, которая выходит каждое утро буднего дня в 6 утра.
Если вы хотите помочь нам расти, вы можете купить свой следующий дрон по одной из следующих ссылок напрямую у производителей, таких как DJI, Parrot, Yuneec или у розничных продавцов, таких как Amazon, B&H, BestBuy или eBay. Мы получим небольшую комиссию, и это не будет стоить вам ничего дополнительно. Спасибо!