CoFly – Πρωτοποριακά συστήματα μικρών εναέριων οχημάτων

Το CoFly (Cognitional Operations of micro Flying vehicles) αποτελεί ένα πρόγραμμα ανάπτυξης πρωτοποριακών λειτουργιών για  συστήματα Μικρών Εναέριων Οχημάτων (MAV).  Στοχεύουν στη μείωση του λειτουργικού κόστους, καθώς και στην ενσωμάτωση «έξυπνων» υπομονάδων για τη διευκόλυνση ενός απλού χρήστη στο χειρισμό του εναέριου οχήματος.

Σκοπό του προγράμματος αποτελεί η βελτιστοποίηση των ικανοτήτων ενός ρομπότ μέσω λογισμικού για ένα ευρύτερο πεδίο εφαρμογών.  Ένας μέσος χρήστης θα είναι σε θέση να αξιοποιεί τις συγκεκριμένες λειτουργίες με σχετική ευκολία, ώστε να επιτυγχάνονται πολύπλοκοι στόχοι με ακρίβεια, χωρίς να απαιτείται εξειδικευμένο προσωπικό για τη διαχείριση του συστήματος.

Το CoFly συμβάλλει στην αξιοποίηση τεχνολογιών μικρών εναέριων οχημάτων από επιχειρήσεις, οι οποίες ενισχύονται με επαυξημένες ικανότητες και καινοτόμες λύσεις στο πλαίσιο της ρομποτικής.  Η ύπαρξη πολλών και οικονομικών MAV στην αγορά είναι δεδομένη, παρόλα αυτά, παρέχουν βασικές λειτουργίες χαμηλού ελέγχου και απλού τηλεχειρισμού των MAVs.  Το αναπτυσσόμενο λογισμικό του CoFly παρουσιάζει λύσεις, οι οποίες αυξάνουν τις ικανότητες του συστήματος σχετικά με την αυτόνομη πλοήγηση, την ικανότητα χειρισμού, τη γνωστική ικανότητα, την ικανότητα αντίληψης, την αυτονομία στη λήψη αποφάσεων και την προσαρμοστικότητα σε νέα δεδομένα.

Το συνολικό οικοσύστημα CoFly είναι ανοικτού κώδικα και διατίθεται δημόσια υπό την ακόλουθη διεύθυνση https://github.com/CoFly-Project

Διάφορα εμπορικά διαθέσιμα μικρά εναέραια οχήματα έχουν αξιοποιηθεί σε μεγάλο πλήθος εφαρμογών, όπως η διασκέδαση και η επιτήρηση χώρων. Για εφαρμογές διασκέδασης, τα οχήματα διαθέτουν φθηνά χαρακτηριστικά, έτσι ώστε το συνολικό κόστος να είναι προσιτό στους μεσαίους χρήστες.  Σε βιομηχανικές εφαρμογές, υπάρχουν ειδικοί αισθητήρες και απαιτούνται πολύπλοκοι χειρισμοί ώστε να εκμεταλλεύονται οι επιχειρήσεις τα αντίστοιχα οφέλη.  Τα αναπτυσσόμενα συστήματα αναμένεται να συμβάλουν στην αύξηση του επιπέδου των ικανοτήτων ενός ρομπότ σε βιομηχανικές εφαρμογές, επιτυγχάνοντας παράλληλα και σημαντικές βελτιώσεις σε επιμέρους τεχνολογίες.

Οι λειτουργίες του συστήματος ελέγχονται διεξοδικά σε διάφορες αγροτικές καλλιέργειες, ώστε να επιβεβαιωθεί η ορθή λειτουργία σε πολύπλοκα περιβάλλοντα με διαφορετικές ανομοιομορφίες. Για παράδειγμα, στον χώρο της πρωτογενούς παραγωγής, ο χρήστης/αγρότης θα είναι σε θέση να διαθέτει ένα αξιόπιστο και εύχρηστο MAV σύστημα ικανό να εκτελεί πολύπλοκες διεργασίες, οι οποίες πραγματοποιούνταν στο παρελθόν χειροκίνητα (π.χ. παρακολούθηση φυτών) και να παρέχει υποστηρικτικό ρόλο σε λήψεις αποφάσεων (π.χ. πιθανή ασθένεια και τρόποι αντιμετώπισης).

Αξίζει να σημειωθεί, ότι η αποτελεσματικότητα του προτεινόμενου συστήματος δοκιμάστηκε και επικυρώθηκε με εκτεταμένους πειραματισμούς σε αγροτικά πεδία με βαμβάκι στην περιοχή της Λάρισας κατά τη διάρκεια δύο διαφορετικών περιόδων καλλιέργειας.

Το αναπτυσσόμενο υποσύστημα πλοήγησης αξιοποιεί σημασιολογικές πληροφορίες του περιβάλλοντος, οι οποίες εξάγονται από κατάλληλους αλγορίθμους, ώστε η εναλλαγή των στόχων να γίνεται αποδοτικότερα και να παρέχεται μέγιστη αυτονομία στη λήψη αποφάσεων.

Αποδοτικές τεχνικές εντοπισμού και χαρτογράφησης, σημασιολογικής αναπαράστασης και αναγνώρισης αντικειμένων ενσωματώνονται με τέτοιο τρόπο ώστε να βελτιώσουν τις γνωστικές ικανότητες του ρομπότ για ακριβείς αλληλεπιδράσεις μεταξύ ρομπότ-χρήστη και ρομπότ-περιβάλλοντος, έχοντας ως αποτέλεσμα τη βέλτιστη λήψη αποφάσεων.

Ο δικαιούχος του έργου συνοψίζει τη θετική επίδραση του συστήματος CoFly με βάση τα ακόλουθα αποτελέσματα:

1.  Ανάπτυξη τεχνολογιών που θα χρησιμοποιηθούν σε μελλοντικά έργα και προϊόντα,
2. Πραγματοποίηση επαφής με τις τεχνολογικές προκλήσεις του αγροτικού τομέα,
3. Ανάπτυξη πρωτοποριακών και καινοτόμων λύσεων που αντιμετωπίζουν αποδοτικά και ολιστικά τα προβλήματα στην γεωργία ακριβείας,
4. Δημιουργία κοινότητας ανοιχτού κώδικα που θα συνεχίζει την ανάπτυξη και την εξέλιξη και μετά το πέρας του έργου,
5. Εκμετάλλευση των εμπορικών ΣμηΕΑ (Συστήματα μη Επανδρωμένων Αεροσκαφών) στο έπακρο αλλά και κατανόηση των περιορισμών τους.

Το έργο  «Γνωστικές Λειτουργίες Ιπτάμενων Οχημάτων Μικρού Μεγέθους (CoFLY- Cognitional Operations of micro Flying vehicles)» με συνολικό προϋπολογισμό 593.087,50 ευρώ και δημόσια δαπάνη 486.487,50 ευρώ εντάσσεται στη Δράση «Ερευνώ-Δημιουργώ-Καινοτομώ» και συγχρηματοδοτείται από το ΕΠΑνΕΚ στο πλαίσιο του ΕΣΠΑ 2014-2020 με τη συμμετοχή εθνικών και ευρωπαϊκών πόρων από το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης (ΕΤΠΑ).

Ιστοσελίδα: https://cofly.gr/