Stojíme před vstupem do podzemí. Před námi ze země startuje neobvyklý dron. Točí se chvíli na místě, snad abychom obdivovali instrumenty, které jsou na něj navěšené, a pak odhodlaně a sebejistě proniká do temnoty.
Autonomní český dron Prometheus bez operátora
Co se to děje? Sledujeme testování prototypu dronu Prometheus od české firmy GoodAI. Pod rukama šikovných inženýrů vzniká dron, který může takzvaně přepsat pravidla hry. Nepotřebuje totiž dozor operátora, cestu si hledá sám s pomocí umělé inteligence. Kvůli tomu by měl být připravený prakticky na jakékoliv využití.
LIDAR a 3D mapování: Jak dron vidí svět
Ale pojďme na úplný začátek. První kapitola našeho seznamování s drony Prometheus se odehrává v barokní Oranžerii v Praze, kde má firma GoodAI své sídlo hned vedle týmu, který pracuje na počítačové hře Space Engineers. Snad právě proto je design dronu podobný herním raketám.
Kvadrokoptéra vlastní výroby sedí na zemi v kanceláři a její přední části kraluje kupolovitý LIDAR. Ten měří čas návratu laserových pulzů a podle toho dopočítává 3D model prostředí – takzvaný „point cloud“, tedy mračno bodů.
Mozek dronu: Spojení umělých inteligencí
Samotný LIDAR váží čtvrt kilogramu, dron pak 1,6 kg. Vyšší váha je daná hardwarovými vnitřnostmi. Uvnitř byste našli jednodeskový počítač s osmijádrovým procesorem, který je zodpovědný za obsluhování senzorů (kromě laseru ještě klasické kamery) a komunikaci se serverem.
Všechna data odesílá do cloudu, kde je interpretuje hned několik agentů umělé inteligence. Open-source Google Gemma 3 analyzuje obraz z kamery, Whisper převádí řeč na text, VibeVoice syntetizuje řeč. Hlavním mozkem je Claude Haiku – stará se o provádění příkazů a zodpovídání otázek.
Dvě vrstvy autonomie: Orientace a porozumění
Autonomie není žádná magie. V praxi jde o dvě vrstvy. První je orientace v prostoru – dron si z dat z LIDARu a kamer průběžně skládá mapu a zároveň v ní počítá vlastní polohu.
Druhá vrstva je porozumění scéně: Umělá inteligence se snaží rozeznat, co je zeď, chodba, člověk nebo třeba místo, kde by se něco mohlo schovat. Teprve kombinace obojího dává smysl: Dron nejen vidí, ale dokáže i rozhodovat, kam letět dál.
Test v terénu: Jak Prometheus mapuje interiér
Co to znamená v praxi, nám vzápětí ukazují konstruktéři Jarda Vítků a Petr Hlubuček. „Prozkoumej prostor a vrať se,“ říkají dronu. Prometheus se odlepí od podlahy a samostatně začne mapovat místnost.
Pohybuje se pomalu, ale jistě a nahlíží i za rohy. Během jeho „práce“ se na velkém monitoru před námi skládá 3D mapa prostoru. Zřetelně vidíme velké předměty a zdi, ale také drobné kancelářské vybavení a detaily, jako jsou hrnky na stolech, fotky na zdech, květiny a lidi.
Inteligentní vyhledávání: Kam se ztratilo dítě?
„Kolik jsi v prostoru viděl lidí,“ ptá se Jarda dronu po návratu. Ten okamžitě odpoví, že jich bylo kolem deseti. „U kuchyně stojí žena s kuchařskou zástěrou, naproti oknu je muž s natáčecí technikou,“ říká dron.
Rozhlížíme se – ano, u kuchyně opravdu stojí žena se zástěrou, u okna kolega s kamerou. Umělá inteligence obrazový vstup okamžitě roztřídila a opatřila „štítky“. „Najdi místa, kde by se mohlo ukrývat malé dítě,“ požaduje Petr Hlubuček. Dron okamžitě identifikuje dva prostory dost velké na to, aby se do nich mohlo schovat sedmileté dítě, ale ne dospělý, a odletí je podrobně prozkoumat.
Záchranářské roje: Budoucí pomocníci hasičů
Petr s Jardou nemyslí jen na jeden dron–- představují si celý roj, který by se dokázal sám navigovat a rozhodovat při prozkoumávání například hořícího domu. Hasiči by v reálném čase viděli situaci uvnitř domu a mohli by lépe koordinovat záchranářské práce.
Stejným způsobem drony pomohou například v technické obhlídce vnějších a vnitřních mostních konstrukcí nebo při inspekci úzkých kanalizačních sítí či při mapování prostor. Ostatně právě od mapování pomocí dronů ve filmu Prometheus se celý projekt jmenuje.
Ven z laboratoře: Výprava do Českého krasu
A proč to hned nevyzkoušet? S Petrem a Jardou se ještě v Oranžerii domlouváme, že společně vyrazíme do veřejnosti přístupných štol v Českém krasu a vyzkoušíme takové mapování jako z filmu naživo. Bude to poprvé, co se drony GoodAI podívají do neznámého prostředí a ještě navíc mimo vnitřní prostory.
Zkouška ohněm v podzemním labyrintu
Štoly v lomu Alkazar u Berouna začaly vznikat před více jak sto lety těžbou vápence. Jejich výška i šířka je několik metrů, veřejnosti přístupná část měří několik stovek metrů. Před ústím jedné štoly budujeme základnu a Petr s Jardou staví mobilní velín: přenosný router pro spojení s dronem a přistávací plošinu.
Postup dronu budeme sledovat na platformě Steam Deck, která je sice určena pro hraní her, ale její výkonný hardware je dobrý i pro komunikaci s dronem. Tady už na dron nemluvíme, tady má jasné zadání: Mapuj!
Prachová bouře: Senzory narazily na realitu
Výměna kancelářských podmínek za ty přírodní přináší okamžitě první výsledky: Dron se pohybuje nízko při zemi a zdvihá tolik jemného prachu, že s ním brzy ztrácíme vizuální kontakt a během další chvíle přestává vidět i samotný dron.
Odrazy laserových pulzů najednou nebyly jen od stěn, ale i od částic ve vzduchu. Konstruktéři jsou z toho nadšeni – přesně kvůli tomuhle se dělají tzv. „field testy“, které přinášejí cenné poznatky pro další vývoj. A navíc evidentně funguje nouzové přistání.
Limity prototypu: Baterie a šíření signálu
Po úpravě letové hladiny dron proniká do hlubších partií štol a zodpovědně mapuje jejich podobu v řádu jednotek centimetrů. Problém je krátká životnost baterií, které je nutné vyměňovat zhruba po třech minutách. Konstruktéři k tomu dodávají, že během dalších let vývoje se bude snižovat váha dronu a komponenty dronu se optimalizovat pro větší efektivitu – a tedy i delší let.
Další komplikace spočívá v šíření signálu. Skála je pro rádiové vlny skoro ideální tlumič – signál se láme, odráží a rychle mizí za zatáčkami. V praxi to může řešit buď odhazování miniaturních opakovačů signálu, nebo roj, který část dronů obětuje jako dočasné zesilovací uzly.
Budoucnost projektu Prometheus: Ostré nasazení už za rok?
Všechny získané poznatky si tým poznamenává. V GoodAI je budou analyzovat a vyvozovat z nich praktické důsledky pro nastávající vývoj. Vzhledem k tomu, že jsme byli svědky prototypu dronu s umělou inteligencí, který vznikal pouhých pět měsíců, tak je dost možné, že za další rok už budou drony nasazovány do prvních „ostrých“ akcí.
Jak to dopadlo?
Podívejte se na výsledky mapování
Zajímá vás, jak dopadlo mapování ve štolách? Na 3D model složený z bodů zaměřených technologií LIDAR se sami můžete podívat na adrese Pointeo. V rámci modelu se (na počítači) pohybujete myší a šipkami (nebo WASD).
