Amazon впервые представила собственный дрон для доставки – на своей первой конференции Re:Mars в Лас-Вегасе. Это на самом деле уникальное устройство, доверху напичканное сенсорами и алгоритмами. К тому же, это дрон-трансформер.
Он умеет лететь вертикально, как вертолет, во время подъема и приземления, и переключаться в более аэродинамичный «режим самолета», когда нужна скорость. И выглядит, и работает новый девайс как какая-то машина из далекого будущего.
Доставка с этими дронами к реальным покупателям, говорит Amazon, начнется в ближайшие три-пять месяцев. Её новые девайсы полны сенсорами и компьютерными модулями, и тренируются десятком разных моделей машинного обучения. Они помогают сделать дроны более безопасными, и учат их избегать препятствий. На сегодняшней презентации компания рассказала о визуальных, термических и ультразвуковых сенсорах. Все они были созданы самой Amazon, специально для своих дронов. Вообще, весь процесс производства дрона, от мельчайших деталей до AI и систем навигации, прошел внутри Amazon, никакие другие компании ей даже не помогали.
Amazon особенно гордится своей системой посадки – говорят, самой безопасной из доступных на текущий момент. Даже если дрон потеряет контроль с сетью, он найдет подходящее место и аккуратно приземлится. На создание такой системы компания потратила десятки миллионов долларов, но это ей просто необходимо: если с дронами возникнут непредвиденные «ситуации», возможно, ей придется свернуть всю эту операцию, на которую она так полагается, чтобы оставить всех последних конкурентов, вроде eBay и Walmart, далеко позади.
В своем режиме полета дрон слегка напоминает крыло имперского истребителя из «Звездных войн». Может быть, это не случайно: глава Amazon Джефф Безос известен своей страстью к космосу, и даже снялся в эпизодической роли в сериале Star Trek.
Дальность полета дрона Amazon – до 25 километров, вес посылок – до 2,25 кг. У него шесть роторов, которые могут работать независимо друг от друга, и шесть степеней свободы (вместо четырех у квадрокоптера), которые дрон использует, чтобы избегать препятствий, вроде птиц или проводов. Применяется в том числе анализ снимков со встроенных стандартной и инфракрасной камер. Этих камер тут несколько – позволяя устройству замечать как дальние объекты, вроде приближающегося самолета, так и самые ближние объекты – вроде того места, куда он садится. Ему помогают фотограмметрические модели, сегментационные модели и нейросети. «Полный набор всех алгоритмов, которые вы только можете представить, из всех областей. И всё для одной задачи: гарантировать, что робот может хорошо перемещаться в пространстве, не вредя ни себе, ни окружающим».
Гур Кимчи, вице-президент программы Amazon Prime Air, объясняет:
Самое важное, что может сделать летающий объект – принять правильное, самое безопасное решение, когда случается ситуация, которую вы не предвидели и не планировали. Этого нет в программе, мы не можем учесть все внештатные события, и потому мы делаем его «мозг» настолько свободным и адаптирующимся, насколько это возможно.
Также используется метод VSLAM (Визуальная одновременная локализация и построение карты). С ним дрон постоянно строит в мозгу карту своего окружения, и может более-менее ориентироваться, даже если у него нет никакой сторонней информации от GPS. По пути к месту доставки устройство также может запоминать отличительные признаки местности, и потом возвращаться на склад, используя их в качестве ориентиров, даже если все остальные системы отказали.
Дрон Amazon будет довольно-таки шумным. По крайней мере, его первая итерация. Он создан для постоянной работы при довольно солидных нагрузках, и большую часть времени находится в десятках метров над землей, поэтому его звук не должен никому мешать. И компания говорит, что он находится вполне в пределах официальных стандартов безопасности. Но включать такой дрон у себя в комнате вы бы быстро расхотели, и хорошей игрушкой ребенку такой агрегат не станет.
Гур Кимчи говорит, что они работали в основном даже не над снижением уровня звука (при такой мощности и таком размере устройства это пока сложно), а над изменением его профиля. Они старались сделать звук более «элегантным», чтобы он не мешал, и, тем более, не пугал людей, идущих или едущих снизу. Гур говорит, что разница между прототипом дрона и финальной версией – как «между дрелью стоматолога и классической музыкой».
Если отключится один из роторов – устройство спокойно может летать, почти не потеряв в скорости. При двух отказавших роторах – скорость снижается, и он может принять решение отменить миссию и вернуться на базу. При трех или четырех отказавших роторах – безопасный полет уже невозможен, он постепенно снижается, планирует в ближайшую замеченную им безопасную точку, подальше от людей и объектов.
Чтобы натренировать AI машины, компания использовала возможности своей AWS. Было протестировано более чем 50 000 конфигураций, потрачено около 30 миллионов часов. Было проведено несколько миллионов симуляций, с разными расположениями сенсоров, их разными конфигурациями, разными линзами для камер.
И, конечно, дрон уже физически налетал несколько тысяч часов внутри специально построенного ангара с препятствиями, прежде чем команда Amazon была готова дать добро на начало развертывания проекта. В реальном мире, правда, говорят, опыт машины пока что не такой большой, и следующие несколько месяцев компания будет аккуратно смотреть за его работой в небольших населенных городах и поселках (скорее всего, не в США, где получить лицензию на доставку дронами довольно тяжело, и у Amazon её пока нет). Говорят, главная задача – чтобы машины были готовы к Черной пятнице, то есть к ноябрю, когда они смогут принести компании наибольшую пользу.
