Videooptagelse af drone sporer motiver i bevægelse, mens du frit navigerer i ethvert miljø

Hvis du er bjergbestiger, vandrer, løber, danser, eller nogen, der kan lide at optage sig selv, mens de er i bevægelse, en personlig drone-ledsager kan nu lave alle filmoptagelserne for dig - helt selvstændigt.

Skydio, en San Francisco-baseret startup grundlagt af tre MIT-alumner, kommercialiserer en autonom videooptagelsesdrone - af nogle døbt "selfie-dronen" - der sporer og filmer et emne, mens du frit navigerer i ethvert miljø.

Kaldet R1, dronen er udstyret med 13 kameraer, der optager rundstrålende video. Den starter og lander gennem en app – eller af sig selv. På appen, R1 kan også forudindstilles til bestemte film- og flyveforhold eller styres manuelt.

Konceptet for R1 begyndte at tage form for næsten et årti siden på MIT, hvor medstifterne—Adam Bry SM '12, Abraham Bacharach Ph.D. '12, og Matt Donahoe SM '11 — mødtes første gang og arbejdede på avanceret, prisvindende autonome droner. Skydio blev lanceret i 2014 og frigiver R1 til forbrugerne i denne uge.

"Vores mål med vores første produkt er at leve op til løftet om et autonomt flyvende kamera, der forstår, hvor du er, forstår scenen omkring det, og kan flytte sig selv for at optage fantastisk video, du ellers ikke ville være i stand til at få, " siger Bry, medstifter og administrerende direktør for Skydio.

Eksisterende droner, Bry siger, kræver generelt en menneskelig pilot. Nogle tilbyder pilot-assist-funktioner, der hjælper den menneskelige controller. Men det svarer til at have en bil med adaptiv fartpilot – som automatisk justerer køretøjets hastighed for at holde en sikker afstand til de forankørende biler, siger Bry. Skydio, på den anden side, "er som en førerløs bil med niveau 4 autonomi, " han siger, henviser til det næsthøjeste niveau af køretøjsautomatisering.

R1's system integrerer avancerede algoritmekomponenter, der spænder over perception, planlægning, og kontrol, som giver den enestående intelligens "det er analogt med, hvordan en person ville navigere i et miljø, " siger Bry.

På opfattelsessiden, systemet bruger computersyn til at bestemme placeringen af ​​objekter. Ved at bruge et dybt neuralt netværk, den samler information om hvert objekt og identificerer hvert individ ved, sige, tøj og størrelse. "For hver person, den ser, det opbygger en unik visuel identifikation for at adskille folk og forbliver fokuseret på den rigtige person, " siger Bry.

Disse data føres ind i et bevægelsesplanlægningssystem, som udpeger et emnes placering og forudsiger deres næste træk. Den genkender også manøvreringsgrænser i ét område for at optimere optagelsen. "Al information bliver konstant afvejet og afbalanceret ... for at optage en jævn video, " siger Bry.

Endelig, kontrolsystemet tager al information for at eksekvere dronens plan i realtid. "Intet andet system har denne dybde af forståelse, " siger Bry. Andre kan have en eller to komponenter, "men ingen har en fuld, ende til ende, autonom [software]-stak designet og integreret sammen."

For brugere, slutresultatet, Bry siger, er en drone, der er lige så enkel at bruge som en kamera-app:"Hvis du er tryg ved at tage billeder med din iPhone, du skal være komfortabel med at bruge R1 til at optage video."

En bruger placerer dronen på jorden eller i hånden, og swiper op på Skydio-appen. (Der er også mulighed for manuel kontrol.) R1 løfter sig, identificerer brugeren, og begynder at optage og spore. Derfra, det fungerer fuldstændigt selvstændigt, opholder sig alt fra 10 fod til 30 fod væk fra et emne, selvstændigt, eller 300 fod væk, manuelt, afhængig af Wi-Fi tilgængelighed.

Når batterierne løber tør, appen advarer brugeren. Hvis brugeren ikke svarer, dronen vil finde et fladt sted at lande sig selv. Efter flyvningen - som kan vare omkring 16 minutter, afhængigt af hastighed og brug – brugere kan gemme optaget video eller uploade den til sociale medier.

Gennem appen, brugere kan også skifte mellem flere filmiske tilstande. For eksempel, med "stadiontilstand, "til marksport, dronen bliver over og bevæger sig rundt i handlingen, efter udvalgte emner. Brugere kan også dirigere dronen, hvor den skal flyve (foran, til siden, eller konstant i kredsløb). "Dette er områder, vi nu arbejder på for at tilføje flere muligheder, " siger Bry.

Den lette drone kan passe ind i en gennemsnitlig rygsæk og kører omkring $2, 500.

Skydio tager fløjen

Bry kom til MIT i 2009, "da det først var muligt at tage et [hobby-]fly og sætte superkraftige computere og sensorer på det, " han siger.

Han sluttede sig til Robust Robotics Group, ledet af Nick Roy, ekspert i droneautonomi. der, han mødte Bacharach, nu Skydios teknologichef, som det år var på et hold, der vandt Association for Unmanned Vehicles International-konkurrencen med en autonom minihelikopter, der navigerede efter en falsk nuklear nedsmeltning. Donahoe var en ven og kandidatstuderende ved MIT Media Lab på det tidspunkt.

I 2012 Bry og Bacharach hjalp med at udvikle autonome kontrolalgoritmer, der kunne beregne et flys bane og bestemme dets "tilstand" - dets placering, fysisk orientering, hastighed, og acceleration. I en række testflyvninger, en drone, der kører deres algoritmer, manøvrerede rundt om søjler i parkeringskælderen under MIT's Stata Center og gennem Johnson Athletic Center.

Disse oplevelser var kimen til Skydio, Bry siger:"Grundlaget for [Skydio]-teknologien, og hvordan al teknologien virker og opskriften på hvordan det hele hænger sammen, det hele startede på MIT."

Efter eksamen, i 2012, Bry og Bacharach tog job i industrien, lander på Googles Project Wing leverings-drone-initiativ – et par år før Roy blev tappet af Google til at lede projektet. Ser et behov for autonomi i droner, i 2014, Bry, Bacharach, og Donahoe grundlagde Skydio for at opfylde en vision om, at "droner [kan have] et enormt potentiale på tværs af industrier og applikationer, " siger Bry.

For det første år, de tre medstiftere arbejdede fra Bacharachs fars kælder, få "gratis husleje til gengæld for at hjælpe med havearbejde, " siger Bry. Arbejder med hyldevare, holdet byggede en "temmelig grim" prototype. "Vi startede med en [quadcopter]-ramme og satte en mediecentercomputer på den og et USB-kamera. Kanalbånd holdt alt sammen, " siger Bry.

Men den prototype gav opstarten en startrunde på 3 millioner dollars i 2015. Yderligere finansieringsrunder i løbet af de næste par år – mere end 70 millioner dollars i alt – hjalp startup'erne med at ansætte ingeniører fra MIT, Google, Æble, Tesla, og andre topteknologivirksomheder.

I årenes løb, opstarten forfinede dronen og testede den i lande rundt om i verden - eksperimenterende med høje og lave højder, tung sne, hurtig vind, og ekstremt høje og lave temperaturer. "Vi har virkelig prøvet at slå hårdt på systemet for at validere det, " siger Bry.

Atleter, kunstnere, inspektioner

Tidlige købere af Skydios første produkt er primært atleter og udendørsentusiaster, der optager løb, uddannelse, eller forestillinger. For eksempel, Skydio har arbejdet med Mikel Thomas, Olympisk hækkeløber fra Trinidad og Tobago, som brugte R1 til at analysere sin form.

Kunstnere, imidlertid, er også interesserede, Bry tilføjer:"Der er et kreativt element i det. Vi har fået folk til at lave musikvideoer. Det var dem selv i en indkørsel eller skov. De danser og bevæger sig rundt, og kameraet vil reagere på dem og skabe fedt indhold, som ellers ville være umuligt at få."

I fremtiden, Skydio håber at finde andre applikationer, såsom inspektion af erhvervsejendomme, elledninger, og energiinfrastruktur for skader. "Folk har talt om at bruge droner til disse ting, men de skal flyves manuelt, og det er ikke skalerbart eller pålideligt, " siger Bry. "Vi går i retning af slanke, fuglelignende enheder, der er stille, pålidelig, og intelligent, og som folk er trygge ved at bruge dagligt."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), et populært websted, der dækker nyheder om MIT-forskning, innovation og undervisning.