Běžný dron jim nestačil, proto vyvíjejí vlastní, modulární

Daniel Pojhan, Andrii Salivon a Jan Ocelík. Tři mladí muži, kteří mají celou kariéru teprve před sebou, už nyní se ale slaví úspěch na poli vědy a techniky. Jejich dílo, na kterém společně pracují, je Flyfar modulo, tedy modulární programovatelný dron. Daniel navštěvuje Mikulášské gymnázium Plzeň a Andrii s Janem studují na VOŠ a SPŠE v Plzni. Právě tito mladíci jsou skvělým příkladem toho, jak výborně v Plzni funguje systém technického vzdělávání od dětí po dospělé. Zajímavý rozhovor s nimi vedl 1. místostarosta MO Plzeň 3 Pavel Šrámek.

       

Jak se váš tým dal dohromady?

Daniel: Potkali jsme se v Radovánku na kroužku Robotiky, kam jsme chodili všichni tři. A pak Honza navrhl, že bychom mohli soutěžit na Hackatonech. To jsou takové programátorské maratony, které mají za cíl nalezení inovativního řešení a nového pohledu na věc. V praxi se sejde parta lidí, ta se na předem určený čas zavře do jedné místnosti a nepřetržitě pracuje na společném projektu.

Těch jsem se také účastnil v Japonsku a v Praze. A jak jste se dostali k vývoji programovatelného dronu?

Daniel: Poté, co jsme absolvovali asi desítku Hackathonů jsme si uvědomili, že trh s drony není úplně dovyvinutý, a právě proto jsme začali s tímto projektem.

Jaké vylepšení jste si představovali?

Honza: Používali jsme DJI Tello, který je dost malý a vydrží létat asi jen patnáct minut, pak padne dolů a tím to končí. Naše hlavní motivace byla, že jsme chtěli dron, který bude programovatelný. Což je právě v podstatě jenom to DJI Tello a pak ještě o hodně dražší třeba od Parrot. Ale tam je využití třeba pro armády nebo zkrátka pro profesionály, ale ne dostupné pro širokou veřejnost.

A proč by vlastně chtěl spotřebitel, například já nebo nějaká firma proramovatelný dron. Stačí mi dron, který bude lítat podle toho, jak já potřebuju. Kde je to uplatnění Open Source dronu?

Daniel: Teď mě napadají hned dvě využití.  Za prvé by to mohla být skvělá výuková pomůcka pro děti, protože my k tomu budeme vyvíjet ještě blokový jazyk.  A pak si také umím představit jeho obrovské využití například v zemědělství nebo i v lesnictví, kde by sloužil ke snímání stromů, zda jsou zdravé. Chceme, aby existovalo co nejvíce modulů a dron tak měl co nejvíce možností využití. Dávám tam třeba modul na snímání nějakých chemických prvků. Moduly by prostě šlo měnit, jako takové lego.

To zní dobře.

Honza: A v ideálním případě, pokud by se nám to podařilo a udělali jsme blokový programování, tak jak si to představujeme, byl by i částečně autonomní. Spotřebitel by mu pak jen říkal, že má letět tam a tam anebo, že má právě letět, dokud nenarazí.

A neděláte si to vlastně složitější, vždyť sofwarů i hardwarů na drony je přece dost? A vy ho stavíte úplně celý od základu…

Daniel: Hlavně jsem se tím strašně moc naučili. Nebyli jsme kdoví jací dronaři, nemáme dron ani licenci na létání s těmi velkými a tohle byla možnost, že se doopravdy do tohoto světa podívat. Navíc, když bychom byli závislí na externích věcech, bude mnohem těžší dělat tu modulárnost. Když si budeme ten hardware vyvíjet sami, budeme mít hodně možností, jak to dát nějak dohromady.

Honza: Chceme docílit soběstačnosti.

Andri: A zároveň to nechat jako Open Source, aby se právě do toho bylo vidět a případně nám mohla i komunita těch prvních zákazníků dávat nějaký feedback.

A když už se bavíme o softwaru, už ho máte vyvinutý?

Daniel: Část softwaru, na kterém testujeme dron, kalibraci létání atd., je Open Source a stejně tak i aplikace. Ale my jsme si to rozdělili tak, že úplně všechno Open Source dělat nebudeme, protože takhle bychom naše firemní tajemství hodili každému, ale že třeba komponenty budou Open Source. Takže zatím je jenom část softwarové části.

Andri: A máme připojené takové ty základní věci, jako WiFi modul, gyroskop s akcelorometrem, dokonce jsme tady měli i měřič vzdálenosti, aby pak mi pak nevlítl nikam do stropu. Tohle je vlastně jen základní prototyp, na kterém si zatím testujeme kalibraci a obecně.

Takže teď pracujete na mozku a potom budete pracovat na tom, jak tomu připevnit další moduly?

Andri: Tento projekt už měl dva prototypy. Tohle je druhý z nich, ten první se rozbil.

To je v pořádku, než se dostal SpaceX do vesmíru, tak musel vyhodit do vzduchu tři rakety. Takže ještě dva vám zbývají.

Honza: Tento dron, stejně jako jiné drony, funguje na něčem, čemu se říká PID Regulace, která mu říká, jak má letět a může se stát, že se v určitých podmínkách špatně vychýlí. A cílem PIDu je vrátit ho zpátky a stabilizovat. Už ho tedy máme a teď ho testujeme.

Já ale myslím, že ty modely toho softwarového řízení, dronu, včetně toho vyrovnávání jsou dostupné, ke stažení…

Daniel: Tak existuje spousta projektů a my se nimi samozřejmě inspirujeme. Ale pořád se ten PID Regulátor musí vyladit na konkrétní hardware, takže se snažíme zjistit konkrétní hodnoty a nastavit je přesně na ten náš Hardware.

Honza: A to se vlastně bude lišit i potom, když se připojí další moduly, změní se trochu hmotnost, těžiště a v tu chvíli už se musí přizpůsobit i ten regulátor těm novým podmínkám.

Takže vaším cílem je, aby ten mozek chápal, že se mi změnilo těžiště a upravil vůči tomu ten otáčky třeba těch rotorů na stranách. A nyní pracujete na tom, abyste vlastně byli schopni softwarově ten dron uřídit a vlastně ho udržet ve vzduchu. A proč vypadá právě takto?

Daniel: Celá struktura je pro testování. My s tím dronem můžeme hýbat do různých os, a tím pádem testovat právě ten PID regulátor.

Honza: Dron jsme navrhli takhle velkého, aby se nám tam vešla celá baterie, řídící deska i vlastně regulátory otáček pro ty motory, takže proto ten dron vznikl takto velký.

Co je pro vás teď největší překážkou, s čím se nejvíc potýkáte?

Honza: PID regulátor. On je poměrně náchylný na jakoukoliv změnu hodnot a dron se vám pak může začít ve vzduchu kmitat nebo když se snažíte udržet dron v poměrně nestabilní poloze, tak tam stačí opravdu ubrat jenom pár otáček za minutu a už se může vychýlit o poměrně velkou část.

Daniel: Ten PID regulátor je vlastně takový model, my mu dejme tomu dáme tři hodnoty a k tomu hodnoty z gyroskopu a akcelerometru, ze kterých vychází a pak dorovnává výchylky.

Honza: Jsou to prostě předdefinované hodnoty, které my v průběhu testování vidíme. Ale myslím, že můžu říct, že v ideálním případě to plánujeme právě udělat tak, aby to bylo přizpůsobitelný, takže se zatím vlastně snažíme získat ty základní hodnoty pro náš konkrétní hardware a budeme ho dále rozšiřovat a upravovat.

Vy nyní testujete po škole dron v TechToweru, kolik času vám to zabere?

Daniel: Chodíme sem každou středu a jsme tu od tří tak do osmi do večera.

Andri: A pak musíme vysvětlovat rodičům, proč jsme přišli takhle pozdě domů.

Honza: Každý z nás je tak trochu blázen a nabral si i spoustu dalších projektů, že na to nemáme zas až tolik času.

Daniel: Ale je pravda, že když máme o víkendu čas, tak jsem tu také téměř celý den.

Jak to berou rodiče?

Honza: Mamka i táta jsou rádi, že mám takové koníčky, které mají budoucnost. Akorát se jim teda moc nelíbí, když přijdu domů třeba v deset nebo v půl jedenácté večer a nedá jim předem vědět.

Daniel: Moji rodiče jsou s tím také v pohodě, já přijdu domů, mamka se mě zeptá, jak jsme pokročili s dronem. Já řeknu, že dobrý, pořád děláme regulátor a takhle se to opakuje už asi měsíc. (smích)

Andri: U nás je to stejné.

A jak jste se dostali z Radovánku k dílně v TechToweru?

Honza: Sem jsme se dostali, když ještě byla dílna v Cukrovarské ulici, přes jeden Hackathon. Dostali jsme pozvánku právě do té dílny, takhle jsme se o ní dozvěděli a řekli jsme si, jo, tady bychom mohli vyvíjet naše projekty.

Toho Hackathonu jste se účastnili jako tým?

Honza: Ano, jako tým. A jak jsme pracovali s tím dronem, jeden náš kamarád to zjistil a věnoval nám nějaké součástky, které se mu válely doma nevyužité. Tak jsme si řekli, dobře, začneme.

Daniel: Já bych k tomu ještě doplnil, že strašně důležitým milníkem byla akce od SIT Portu jménem StartUp weekend, která se pořádala tady v TechToweru. Když jsme totiž přišli s nápadem na dron, řekli jsme si, že to musíme nějak dát kupy, celou tu myšlenku. Skončilo to tak, že jsme vyhráli první místo.

Co v projektu každý z vás dělá?

Andri: Já dělám hlavně Hardware a 3D návrh a taky ještě píšu software pro Mikrokontrolér.

Dan: Hlavně dělám testovací aplikaci pro dron a věnuji se víc té softwarový části. A pak dělám různé rozhovory, když to po nás někdo chce. (směje se).

Jan: Teď se nejvíc věnuji maturitě a pomáhám, občas pracuji na Hardwaru i Softwaru

A kdy si myslíte, že to bude dokončené?

Daniel: Rádi bychom to měli hotové zhruba za rok.