USAF 활주로에서 위험한 파편을 제거하는 로봇 '개'

미 공군이 개발 중인 '활주로용 룸바' 로봇이 항공기를 손상시키는 이물질을 방지하는 데 도움을 줄 수 있다.

이물질 잔해(FOD)(활주로에 있으면 안 되는 모든 것)는 항공 산업에 매년 약 4억 달러의 손실을 초래합니다. FOD 손상은 치명적일 수 있으며, 4590년에는 에어 프랑스 109편 콩코드가 이륙 직후 추락하여 탑승자 2000명 전원이 사망하는 일이 발생했습니다.

FAA 규정에 따라 공항은 정기적인 FOD 검사를 수행해야 합니다. 군대에서는 활주로와 비행 갑판에서 FOD 워크다운을 자주 볼 수 있으며, 가용 인력이 호출되어 비행 라인을 따라 내려가 잠재적으로 위험한 물체가 있는지 확인합니다.

위험은 두 가지입니다. 잔해물은 타이어에 구멍을 내거나 엔진에 유입될 수 있으며, 다른 문제의 중요한 증거가 될 수도 있습니다. 평면에 너트, 볼트, 패스너 또는 기타 구성 요소가 없으면 더 심각한 문제가 발생할 수 있습니다.

많은 공항에는 FOD를 탐지하기 위한 정교한 레이더 시스템이 있지만 비용이 많이 들고 전체 범위를 제공할 필요는 없습니다. 따라서 워크다운과 드라이브다운은 여전히 ​​일상적인 현실입니다.

공군을 위해 개발되고 있는 새로운 기술은 이를 변화시키는 것을 목표로 합니다.

이달 체결된 미 공군 계약에 따라 개발 중인 FOD Dog로 알려진 XNUMX륜 로봇입니다. Siemens Government Technologies 사업부는 주요 계약자이며, 하청업체인 TurbineOne이 인식 시스템을 담당하고 있습니다. 계약 기간은 XNUMX년이며, 전체 작동 프로토타입 시스템은 내년 XNUMX월까지 시연될 예정이다.

로봇 자체는 전기 모터가 장착된 기본적이고 견고한 섀시이며 기성 레이저 센서를 사용하여 활주로에서 이물질을 검색합니다. 이들은 땅의 띠 모양을 감지하여 표면에서 튀어나온 모든 것을 감지합니다. 카메라에 비해 스캐너의 장점은 더 간단하고 비가 내리는 등 시야가 좋지 않은 조건에서도 잘 작동한다는 것입니다.

그러나 진짜 마법은 FOD를 감지하고 식별하기 위해 스캐너 데이터를 이해하는 기술입니다. 터빈원 CEO 이안 칼린 – 미 해군에서 복무하는 동안 FOD 견학에 참여한 그는 그 뒤에 세 가지 구현 기술이 있다고 말합니다.

“첫째, NVIDIA와 같은 회사의 그래픽 프로세서 유닛(GPU)이 있습니다.
NVDA
. 이 작고 견고한 보드는 비디오 처리의 새로운 업계 표준입니다.”라고 Kalin은 Forbes에 말했습니다. 이는 소형 ​​드론 및 기타 모바일 로봇 공학의 발전을 주도하는 장치입니다.

"두 번째로, 기계 학습 모델은 '소형화'의 물결을 겪었습니다. 이는 기본적으로 대규모 컴퓨팅 리소스와 수 기가바이트가 필요했던 코드가 이제 메가바이트에 해당하는 공간만으로 작동할 수 있다는 것을 의미합니다."라고 Kalin은 말합니다.

이는 최신 스마트 기계 학습 소프트웨어가 이전 기계 학습 프로젝트와 같은 서버 랙이 아닌 소형 엣지 컴퓨팅 장치에서 실행될 수 있음을 의미합니다.

FOD 개는 다양한 물체의 카탈로그로 시작하지만 새로운 물체를 배울 수 있습니다. 팩 구성원 간에 정보를 공유할 수도 있으므로 특정 사이트에서 특정 유형의 FOD를 식별하는 데 꾸준히 더 능숙해질 것입니다. 이는 현장에 나뭇잎과 같은 특정 유형의 이물질이 있을 때 중요할 수 있습니다.

Kalin은 "마지막으로 TurbineOne은 인터넷 연결 없이 이러한 모든 탐지를 가능하게 하는 운영 체제 역할을 하는 최전선 인식 시스템을 발명했습니다."라고 말했습니다.

이를 통해 개 무리는 군사 기지나 항공모함과 같이 인터넷에 연결되지 않는 장소에서 작업할 수 있습니다.

FOD 워크다운은 일반적으로 비행 운항이 중단된 후 밤이나 이른 아침에 수행됩니다. 각 로봇은 가정용 청소 룸바처럼 자동으로 충전 베이스 스테이션("개집")에 연결되며, 개들은 완전한 커버리지를 제공하기 위해 함께 청소 작업을 수행합니다. 한 명의 작업자가 전체 팩을 관리할 수 있습니다.

발견된 모든 FOD에는 자동으로 플래그가 지정됩니다. 로봇은 정확한 좌표를 조작자에게 전달할 수 있습니다. 강화된 GPS가 내장되어 있어 몇 센티미터 이내의 위치를 ​​찾을 수 있습니다. 또는 로봇이 사냥개처럼 조작자를 FOD로 물리적으로 안내할 수도 있습니다.

Kalin은 잔해 제거가 초기 계약의 요구 사항은 아니지만 로드맵에 포함되어 있다고 말합니다. 가능한 해결책은 일부 차량에 기성 로봇 팔과 핸들링 소프트웨어를 장착하는 것입니다. 이는 로봇을 완전한 활주로 청소 솔루션으로 바꿔줄 것입니다.

TurbineOne은 FOD 감지 외에도 이 기술을 더 많이 활용합니다. 드론은 이미 산업 점검에 활용되고 있지만 비행 시간이 제한되어 있고 악천후에는 비행할 수 없습니다. 지상 로봇은 지구력이 더 길고, 날씨를 무시할 수 있으며, 다양한 센서로 더 무거운 탑재량을 운반할 수 있습니다. TurbineOne은 최근 엔지니어링 팀을 확장하고 제품 출시를 가속화하기 위해 XYZ Venture Capital로부터 3만 달러의 초기 자금 지원을 발표했습니다.

인식 시스템을 갖춘 로봇은 한국에서 출시되고 있는 드론 기반 솔루션과 유사하게 항공기 검사부터 시작하여 공장, 건설 현장 및 기타 응용 분야로 확장되는 등 다양한 검사 작업을 수행할 수 있습니다. (아마도 로봇 검사 로봇이 최근 엔진에 레인 커버가 남아 있어서 발생한 것으로 보이는 F-35 충돌을 예방했을 수도 있습니다.)

저렴하고 강력한 로봇 플랫폼과 스마트 센싱의 결합은 큰 잠재력을 가지고 있으며 FOD Dog는 다양한 분야에서 작동하는 많은 종류의 유용한 로봇의 선구자가 될 수 있습니다.