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Un dron con sentido de la dirección
Los drones comerciales están comenzando a usarse para tareas como inspeccionar plataformas petrolíferas y cultivos. Pero aún requieren un piloto humano altamente calificado, e incluso aquellos que son semiautónomos generalmente usan mapas preconstruidos o acceden a los datos a través de un enlace inalámbrico.
Este quadrotor no chocará con esas tuberías porque construyó un mapa tridimensional del espacio utilizando sus sensores y una computadora a bordo.
Investigadores del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich están haciendo que los drones sean más independientes. Han demostrado un pequeño dron que puede construir su propio mapa tridimensional de un entorno desconocido con la ayuda mínima de un operador humano y luego planificar sus propias rutas alrededor de un espacio y sus obstáculos de forma autónoma.
Esta es la primera vez que podemos mostrar mapeo completo, relocalización (encontrar el dron en el mapa) y planificación a bordo, dice el investigador Michael Burri, quien trabajó en el proyecto. La combinación de software y sensores podría facilitar el despliegue de drones para tareas como inspeccionar una plataforma petrolera, dice. Una empresa necesitaría hacer un vuelo manual para que un dron construya su mapa. Para inspecciones posteriores, el dron podría hacer el trabajo de forma autónoma.
El dron usa su mapa 3-D para planificar la ruta más eficiente alrededor de un espacio.
El equipo de Zúrich utilizó un pequeño quadrotor que pesa 1,6 kilogramos, el Luciérnaga AscTec y lo equipó con una cámara estéreo y sensores que informan sobre la velocidad, la orientación y las fuerzas gravitatorias. Probaron su software volando dentro de un antiguo sitio industrial, un entorno desafiante con grandes conductos y otros equipos industriales.
El dron necesita ayuda humana para iniciarse en un nuevo espacio. Mientras un operador lo ayuda a realizar un vuelo de exploración por el nuevo entorno, el software del dron crea un mapa en 3D comparando los datos de sus sensores de movimiento y orientación con las imágenes de su cámara.
Las imágenes de profundidad de la cámara se utilizan para crear un mapa en 3D; Los lugares que el dron no puede volar están bloqueados (ver video). Una vez que el mapa está completo, el dron puede planificar la ruta más directa posible a cualquier destino objetivo, volando alrededor de los obstáculos del mapa.
Las técnicas individuales de mapeo y sensores se han demostrado antes, pero no todas juntas en un dron autónomo, dice Wolframio Burgard , profesor de la Universidad de Freiburg, Alemania. Esto acerca la tecnología a la aplicación del mundo real en tareas de inspección y vigilancia, dice. Un papel sobre el nuevo sistema se presentó en la Conferencia Internacional sobre Robots y Sistemas Inteligentes el mes pasado. Burgard fue editor en jefe de la junta de revisión de artículos.
Sin embargo, instalar todas esas capacidades de mapeo en un pequeño dron tiene un costo. Con la computadora y los sensores, el dron utilizado en los experimentos podría permanecer en el aire solo siete minutos, en lugar de 15 minutos sin el peso adicional. Burri dice que las mejoras en los diseños de los drones significan que esto no es un problema importante y que los drones más nuevos en el mercado podrían manejar un tiempo de vuelo de alrededor de 20 minutos con la misma carga útil.
Él y los otros investigadores ahora están trabajando para darle a su dron la capacidad de evitar colisiones con objetos en movimiento que no aparecen en su mapa, por ejemplo, humanos o equipos en movimiento.