Разработкой занимались специалисты из Делфтского технического университета, Вагенингенского университета и Ольденбургского университета. Их цель заключалась в создании легкой и энергоэффективной системы навигации для автономных роботов, которые могли бы работать без GPS и мощных вычислительных систем.
Исследователи обратили внимание на медоносных пчел, способных возвращаться в улей даже после долгих и запутанных маршрутов. Пчелы ориентируются, сочетая визуальную память с одометрией — системой оценки расстояния и направления движения на основе изменений окружающей картинки.
На основе этого поведения ученые создали Bee-Nav. Перед полетом дрон выполняет короткий «обучающий» облет территории, запоминая окружающую среду с разных углов. Затем эта визуальная память помогает ему находить дорогу обратно даже после полета на большие расстояния.
По словам профессора Гвидо де Кроона, пчелы давно удивляют ученых своей способностью почти идеально возвращаться домой. Однако механизмы их визуальной навигации до сих пор изучены не полностью. Bee-Nav стала попыткой перенести эти биологические принципы в робототехнику.
Во время испытаний система успешно работала как в помещениях, так и на открытом воздухе. Дроны смогли преодолеть маршрут длиной до 600 метров, используя при этом крайне компактную нейросеть объемом всего 42 килобайта.
Наилучшие результаты система показала внутри больших ангаров, где точность навигации оказалась практически идеальной. На улице эффективность снизилась примерно до 70% из-за сильного ветра, который менял положение дрона и искажал панорамные изображения, используемые для ориентации.
Исследователи считают, что Bee-Nav особенно перспективна для теплиц и промышленных объектов. Небольшие дроны смогут безопасно работать рядом с людьми, отслеживать болезни растений, вредителей или состояние оборудования без необходимости в тяжелых и дорогих системах навигации.
Помимо практической пользы, проект помогает лучше понять и самих пчел. По словам ученых, подобные исследования открывают новый взгляд на то, как насекомые формируют визуальную память и ориентируются в пространстве.
