Om du är en bergsklättrare, vandrare, löpare, dansare, eller någon som gillar att spela in sig själv när de är i rörelse, en personlig drönarkompis kan nu göra all filmning åt dig – helt självständigt.

Skydio, en San Francisco-baserad startup grundad av tre MIT-alumner, kommersialiserar en autonom videofångande drönare – av vissa kallad "selfie drönare" – som spårar och filmar ett motiv, samtidigt som du fritt navigerar i vilken miljö som helst.

Kallas R1, drönaren är utrustad med 13 kameror som fångar rundstrålande video. Den startas och landar via en app – eller av sig själv. På appen, R1 kan också förinställas för vissa film- och flygförhållanden eller styras manuellt.

Konceptet för R1 började ta form för nästan ett decennium sedan vid MIT, där medgrundarna—Adam Bry SM '12, Abraham Bacharach Ph.D. '12, och Matt Donahoe SM '11 — träffades första gången och arbetade på avancerade, prisbelönta autonoma drönare. Skydio lanserades 2014 och släpper R1 till konsumenter den här veckan.

"Vårt mål med vår första produkt är att leverera på löftet om en autonom flygande kamera som förstår var du är, förstår scenen runt det, och kan flytta sig själv för att fånga fantastisk video som du annars inte skulle kunna få, säger Bry, medgrundare och VD för Skydio.

Befintliga drönare, Bry säger, kräver i allmänhet en mänsklig pilot. Vissa erbjuder pilothjälpfunktioner som hjälper den mänskliga kontrollen. Men det är detsamma som att ha en bil med adaptiv farthållare – som automatiskt justerar fordonshastigheten för att hålla ett säkert avstånd från bilarna framför, säger Bry. Skydio, å andra sidan, "är som en förarlös bil med nivå fyra autonomi, " han säger, hänvisar till den näst högsta nivån av fordonsautomatisering.

R1:s system integrerar avancerade algoritmkomponenter som spänner över perception, planera, och kontroll, som ger den unik intelligens "som är analog med hur en person skulle navigera i en miljö, " säger Bry.

På perceptionssidan, systemet använder datorseende för att bestämma var objekten befinner sig. Genom att använda ett djupt neuralt nätverk, den sammanställer information om varje objekt och identifierar varje individ genom, säga, kläder och storlek. "För varje person den ser, den bygger upp en unik visuell identifiering för att skilja människor åt och förblir fokuserad på rätt person, " säger Bry.

Denna data matas in i ett rörelseplaneringssystem, som pekar ut ett motivs plats och förutsäger deras nästa drag. Den känner också igen manövreringsgränser i ett område för att optimera filmningen. "All information byts ständigt bort och balanseras ... för att fånga en smidig video, " säger Bry.

Till sist, kontrollsystemet tar all information för att exekvera drönarens plan i realtid. "Inget annat system har detta djup av förståelse, " säger Bry. Andra kan ha en eller två komponenter, "men ingen har en full, början till slut, autonom [mjukvara] stack designad och integrerad tillsammans."

För användare, slutresultatet, Bry säger, är en drönare som är lika enkel att använda som en kameraapp:"Om du är bekväm med att ta bilder med din iPhone, du bör vara bekväm med att använda R1 för att fånga video."

En användare placerar drönaren på marken eller i sin hand, och sveper uppåt på Skydio-appen. (Ett manuellt manöveralternativ finns också.) R1 lyfter, identifierar användaren, och börjar spela in och spåra. Därifrån, den fungerar helt självständigt, vistas någonstans från 10 fot till 30 fot från ett ämne, självständigt, eller 300 fot bort, manuellt, beroende på tillgång till Wi-Fi.

När batterierna tar slut, appen varnar användaren. Om användaren inte svarar, drönaren kommer att hitta en platt plats att landa på. Efter flygningen – som kan ta cirka 16 minuter, beroende på hastighet och användning – användare kan lagra inspelad video eller ladda upp den till sociala medier.

Genom appen, användare kan också växla mellan flera filmiska lägen. Till exempel, med "stadionläge, "för fältidrott, drönaren stannar ovanför och rör sig runt handlingen, efter utvalda ämnen. Användare kan också styra drönaren vart den ska flyga (framför, åt sidan, eller ständigt kretsar). "Det här är områden vi nu arbetar med för att lägga till fler funktioner, " säger Bry.

Den lätta drönaren får plats i en genomsnittlig ryggsäck och kostar cirka $2, 500.

Skydio tar vingen

Bry kom till MIT 2009, "när det först var möjligt att ta ett [hobby-]flygplan och sätta superkraftiga datorer och sensorer på det, " han säger.

Han gick med i Robust Robotics Group, ledd av Nick Roy, en expert på drönarautonomi. Där, han träffade Bacharach, nu Skydios tekniska chef, som det året var med i ett lag som vann Association for Unmanned Vehicles International-tävlingen med en autonom minihelikopter som navigerade efter en skenbar kärnsmälta. Donahoe var en vän och doktorand vid MIT Media Lab vid den tiden.

Under 2012, Bry och Bacharach hjälpte till att utveckla autonoma kontrollalgoritmer som kunde beräkna ett plans bana och bestämma dess "tillstånd" - dess plats, fysisk orientering, hastighet, och acceleration. I en serie testflygningar, en drönare som körde deras algoritmer manövrerade runt pelare i parkeringshuset under MIT:s Stata Center och genom Johnson Athletic Center.

Dessa upplevelser var fröna till Skydio, Bry säger:"Grunden för [Skydio]-tekniken, och hur all teknik fungerar och receptet för hur allt kommer ihop, allt började på MIT."

Efter studenten, under 2012, Bry och Bacharach tog jobb inom industrin, landade på Googles Project Wing leverans-drone-initiativ – ett par år innan Roy blev anlitad av Google för att leda projektet. Ser ett behov av autonomi i drönare, under 2014, Bry, Bacharach, och Donahoe grundade Skydio för att uppfylla en vision om att "drönare [kan ha] enorm potential över branscher och applikationer, " säger Bry.

För det första året, de tre medgrundarna arbetade från Bacharachs pappas källare, få "gratis hyra i utbyte mot att hjälpa till med trädgårdsarbete, " säger Bry. Arbetar med hårdvara från hyllan, laget byggde en "ganska ful" prototyp. "Vi började med en [quadcopter] ram och satte en mediacenterdator på den och en USB-kamera. Tejp höll ihop allt, " säger Bry.

Men den prototypen gav startupen en startrunda på 3 miljoner dollar 2015. Ytterligare finansieringsrundor under de närmaste åren – mer än 70 miljoner dollar totalt – hjälpte startupen att anställa ingenjörer från MIT, Google, Äpple, Tesla, och andra toppteknikföretag.

Över åren, startupen förfinade drönaren och testade den i länder runt om i världen – experimenterande med höga och låga höjder, tung snö, snabba vindar, och extremt höga och låga temperaturer. "Vi har verkligen försökt slå på systemet ganska hårt för att validera det, " säger Bry.

Idrottare, konstnärer, inspektioner

Tidiga köpare av Skydios första produkt är främst idrottare och friluftsentusiaster som spelar in lopp, Träning, eller föreställningar. Till exempel, Skydio har arbetat med Mikel Thomas, Olympisk häcklöpare från Trinidad och Tobago, som använde R1 för att analysera sin form.

Konstnärer, dock, är också intresserade, Bry tillägger:"Det finns ett kreativt element i det. Vi har låtit folk göra musikvideor. Det var sig själva på en uppfart eller skog. De dansar och rör sig och kameran kommer att svara på dem och skapa coolt innehåll som annars skulle vara omöjligt att få."

I framtiden, Skydio hoppas kunna hitta andra applikationer, som inspektion av kommersiella fastigheter, kraftledningar, och energiinfrastruktur för skador. "Folk har pratat om att använda drönare för dessa saker, men de måste flygas manuellt och det är inte skalbart eller pålitligt, " säger Bry. "Vi går i riktning mot snygg, fågelliknande enheter som är tysta, pålitlig, och intelligent, och som människor är bekväma med att använda dagligen."

Den här historien återpubliceras med tillstånd av MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), en populär webbplats som täcker nyheter om MIT-forskning, innovation och undervisning.