Drony nie będą bały się wiatru

Opracowała go Sky Tronic, spółka technologiczna typu „spin-off” Politechniki Wrocławskiej, działającej we Wrocławskim Parku Technologicznym (WPT). Powstała w oparciu o ponad 10-letnie doświadczenia naukowe doktorów inżynierów Michała Lowera i Bogusława Szlachetko.

Rozwiązanie Sky Tronic może zrewolucjonizować rynek bezzałogowego lotnictwa na całym świecie. A właściciele spółki chcą zarabiać na sprzedaży zunifikowanych kontrolerów lotu i licencjonowaniu innowacyjnej technologii sterowania bezzałogowymi obiektami  powietrznymi (UAV).

Obecne systemy sterowania

Sky Tronic może zastąpić stosowane obecnie regulatory oparte o tzw. wnioskowanie klasyczne (ang. PID – Proportional Integral Derivative). Uwzględniają one model matematyczny proporcjonalno – całująco – różniczkowy, który jest właściwy do sterowania obiektami liniowymi.

Tymczasem nie są nimi drony (wielowirnikowce).

REKLAMA

Standardowy regulator PID spełnia swoją rolę w ograniczonym zakresie, tzn. w stabilnych, w miarę stałych warunkach lotu i innych cech (np. waga droga). Ich zmiana – np. na skutek silnych podmuchów wiatru - wymusza nowe ustawienia na ziemi parametrów regulatora PID. Ale w efekcie może to powodować, że regulator nie działa już prawidłowo lub z opóźnieniem, co prowadzi nawet do rozbicia drona.

Nowe rozwiązanie

Sky Tronic planuje wdrożyć technologię sterowania i stabilizacji lotu UAV, wykorzystującą zaawansowane algorytmy oparte na logice rozmytej FLC (Fuzzy Logic Controller).

- Przewaga naszego rozwiązania polega na tym, że ilekroć zmianie ulegną warunki zewnętrzne lub zmieni się kontrolowany obiekt, reguły sterowania rozmytego nie ulegają zmianie – wyjaśnia dr Bogusław Szlachetko, dyrektor B+R w Sky Tronic.

Ten nowy system sterowania, o nazwie Sky Controller FLC, składa się z płytki elektronicznej oraz unikalnych algorytmów sterowania, które znajdują się w mikroprocesorze. Dzięki nim można precyzyjnie wysyłać sygnały sterujące. Osiągany efekt jest wyższy - nawet kilkukrotnie - niż w przypadku regulatorów PID.

REKLAMA

Rozmyte algorytmy sterowania omijają skomplikowaną analizę trudno mierzalnych zjawisk, towarzyszących lotom dronów. Sky Controller FLC jest sterowany w oparciu o zakodowane reguły i autorskie algorytmy wnioskowania rozmytego.

Jak zrodził się pomysł?

Pomysł narodził się w latach 2000, kiedy Michał Lower – przygotowując pracę doktorską - prowadził prace badawczo-rozwojowe i opisał podstawy technologii sterowania rozmytego obiektem nieliniowym na przykładzie śmigłowca.

Dalsze prace badawcze, także Bogusława Szlachetko, rozpoczęły się po wprowadzeniu w 2013 r. pierwszej na świecie ustawy regulującej wykorzystanie dronów. Zaistniała potrzeba zastosowania bardziej precyzyjnych regulatorów  sterowania i stabilizacji lotu.

Pozytywne wyniki ich badań stały się inspiracją do utworzenia spółki  Sky Tronic. Jej celem jest komercyjne wdrożenie takich regulatorów w układach sterowania wielowirnikowych obiektach latających.

REKLAMA

Technologia FLC może mieć znaczący wpływ na globalną technologię produkcji bezzałogowców, ponieważ umożliwi wyraźną poprawę bezpieczeństwa lotu i ograniczy groźbę rozbicia statków latających.

Stan prac

- Zakończyliśmy etap eksperymentalnej weryfikacji głównych założeń technologicznych w warunkach laboratoryjnych, co będzie podstawą zgłoszenia patentowego – informuje dr Bogusław Szlachetko, dyrektor B+R w Sky Tronic. - Obecny stan zaawansowania technologii wskazuje, że jest gotowa do zaimplementowana.

Właściciele Sky Tronic rozmawiają z jednym z polskich producentów dronów sportowych,  aby przeprowadzić testy w rzeczywistych warunkach operacyjnych.

Według ich oceny, pełny proces komercjalizacji technologii do przemysłu, który obejmie opracowanie prototypów innowacyjnych UAV przeznaczonych dla różnych branż i dedykowanych systemów sterowania, zajmie do  3 lat i będzie kosztować ok. 15 mln zł.

REKLAMA

Lower i Szlachetko szukają już inwestorów.

Dalsze nakłady

W pierwszej rundzie finansowania Sky Tronic planuje pozyskać 2 mln zł. Prawdopodobnie od podmiotów wspierających innowacyjne spółki na wczesnym etapie ich rozwoju, tj. funduszy Venture Capital lub Aniołów Biznesu.

Środki te przeznaczone zostaną na dokończenie prac badawczo-rozwojowych związanych z  opracowaniem komercyjnej wersji autonomicznego dronu do inspekcji termowizyjnych wysokich budynków, sterowanego za pomocą systemu FLC (ThermoCopter FLC; umożliwia ocenę z bliskiej odległości i w 3D m. in ubytków ciepła i wad konstrukcyjnych  budynków, obiektów inżynieryjnych, linii wysokiego napięcia, itp.).

Ten etap zakłada też uruchomienie produkcji oraz przygotowanie zgłoszenia patentowego.

REKLAMA

- Za 4-6 miesięcy pokażemy pierwsze prototypy – dodaje Bogusław Szlachetko. - W ciągu jednego roku planujemy przeskalować technologię z poziomu laboratoryjnego do poziomu gotowości produkcyjnej oraz rozpocząć prace wdrożeniowe.

W drugiej rundzie finansowania Sky Tronic chce pozyskać z funduszy unijnych ok. 10 mln zł.

Liczy na pozyskanie środków z programu NCBR na opracowanie i wdrożenie bezzałogowego śmigłowca dla ratownictwa górskiego i służb bezpieczeństwa publicznego.

A gdy spółka osiągnie odpowiednią dynamikę rozwoju, jej właściciele planują zadebiutować na Giełdzie Papierów Wartościowych w Warszawie. Pozyskanie ok. 3 mln zł pozwoliło by  na ekspansję bezzałogowych statków powietrznych na rynki międzynarodowe.

REKLAMA

Piotr Stefaniak