Drony z Fakulty elektrotechnické ČVUT mapují kostel sv. Mořice v Olomouci

Při restaurování kostela sv. Mořice v Olomouci pomáhají památkářům bezpilotní helikoptéry s palubní inteligencí neboli robotické drony. Vyvinula je skupina Multirobotických systémů z Fakulty elektrotechnické (FEL) ČVUT v Praze v rámci světově unikátního projektu s názvem Dronument (Dron&Monument) podpořeného Ministerstvem kultury ČR a ve spolupráci s Národním památkovým ústavem (NPÚ). Postupy zaznamenávání vzácných historických hodnot v interiéru olomouckého kostela, který se připravuje na celkovou rekonstrukci, popisuje video z FEL ČVUT.

Video dává nahlédnout do procesu skenování gotického chrámu v centru Olomouce, jehož stavba začala v druhé polovině 13. století. „Na počátku technik vyhotoví 3D sken kostela pomocí pozemního skeneru. Na jeho základě památkáři vyberou místa, která jsou pro ně důležitá a která budou fotografována drony. Z 3D modelu dokáže unikátní systém autonomně naplánovat trajektorii letu, u které následně operátor dronu jen potvrdí, že ji lze zrealizovat bezpečně a v dostatečné vzdálenosti od překážek,“ vysvětluje doc. Martin Saska, vedoucí skupiny Multirobotických systémů (MRS) Fakulty elektrotechnické ČVUT. Drony mohou z různých úhlů zdokumentovat místa, která nejsou dostupná jinými běžnými prostředky, například z plošin či lešení.

Vlastní letecké práce proběhnou velmi rychle. Formace spolupracujících dronů létá plně autonomně, takže není potřeba operátor nebo pilot, který by je ze země řídil. Drony mají rozdělené úkoly, jeden nese kameru, ostatní pak zdroje světla osvětlující scénu v předem určeném úhlu. Robotici jen umístí drony na místo startu a stisknou tlačítko. Drony samy pořídí požadované fotografie, vrátí se zpět na místo vzletu a operátoři již jen stáhnou z disku získaný materiál.

„V budoucnu se budeme snažit miniaturizovat použité drony a chceme navrhnout systém, který by mohli ovládat sami památkáři bez technického vzdělání. Budou moci řídit drony prostřednictvím jednoduchého uživatelského rozhraní a dron sám by zrealizoval jimi zadaný úkol,” říká ve videu doc. Martin Saska. Tento technologický posun je možný díky vývoji pokročilého softwaru pro autonomní let v rámci přibližně třicetičlenné vědecké skupiny působící na katedře kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT.

Zaznamenávání vzácných interiérů pomocí bezpilotních helikoptér má budoucnost i v očích samotných památkářů. „Technologii jsme použili už asi v deseti objektech a myslím, že se jedná o vizi budoucnosti, jak dokumentovat historické objekty,“ říká ve videu Mgr. Michaela Čadilová, výzkumná a vývojová pracovnice Národního památkového ústavu. Díky nasvícení mají památkáři k dispozici kvalitnější a plastičtější záběry, například u nástěnné malby mohou sledovat drobné praskliny či stav druhotného tmelení. Dokumentační materiály pořízené drony poslouží restaurátorům k tomu, aby na jejich základě mohli připravit restaurátorský záměr.

Vedle kostela sv. Mořice v Olomouci pomáhají drony ze skupiny MRS v Korunovačním sále zámku v Kroměříži, kostele sv. Mikuláše v Praze či grottě v polském Gorzanowě. Mezi další lokality patří zámky na Plumlově či Vranově nad Dyjí anebo poutní chrám sv. Anny a sv. Jakuba Většího ve Staré vodě u Libavé. Ačkoli jsou robotické drony už poměrně rozšířenou technologií pro mapování exteriérů historických objektů, k autonomnímu zkoumání jejich interiérů je podle dostupných informací českých památkářů ve světě využívá pouze tým doc. Sasky.

O projektu Dronument

Cílem multidisciplinárního projektu, podpořeném Ministerstvem kultury ČR, na kterém se podílí skupina Multirobotických systémů Fakulty elektrotechnické ČVUT a Národní památkový ústav, je vyvinout metodologii pro bezpečné použití bezpilotních helikoptér při mapování interiérů a exteriérů historických objektů v místech, kde nelze použít konvenční technologie. Využíváme světově unikátní technologii velmi přesného řízení helikoptér, která byla vyvinuta v rámci skupiny Multirobotických systémů působící v rámci katedry kybernetiky FEL ČVUT pro soutěž MBZIRC v Abu Dhabi, a která se ukázala jako výrazně nejspolehlivější a nejúspěšnější ze všech soutěžních řešení. Schopnost létat velmi přesně, a tedy bezpečně, je klíčová pro proces dokumentace částí historických objektů (formou foto a videodokumentace, 3D skenování nebo např. spektrální analýzy), které nelze pokrýt dokumentací ze země či externí podpěrné infrastruktury.

Více informací včetně videí najdete prostřednictvím odkazu https://dronument.cz/projekt.

Foto: MRS FEL ČVUT a Petr Neugebauer, FEL ČVUT