Este enjambre de drones de búsqueda y rescate puede explorar sin ayuda humana

Cada bot en el enjambre pesa poco más de una onza. Crédito: TU Delft / MAVLab

En 2008, un incendio arrasó el edificio arquitectónico de la Universidad Tecnológica de Delft (TU Delft) en los Países Bajos. Los bomberos controlaron la quemadura, pero luego, la escuela quería saber si algún mueble era recuperable.

Entonces, Guido de Croon, profesor asociado de ingeniería aeroespacial, voló un avión no tripulado alrededor del edificio para examinar el daño. Pero no quería acercarse demasiado; a De Croon le preocupaba que si el dron teledirigido perdía la señal, caería, irrecuperable, en los restos.

La experiencia hizo pensar a De Croon: ¿podría idear un mejor robot para ayudar en una situación en la que los drones grandes y controlados a distancia alcanzaron sus límites? ¿Quizás incluso algo que pueda inspeccionar daños dentro del edificio, sin perderse?

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Once años después, de Croon y un equipo de ingenieros han creado un algoritmo que permite a una flota de pequeños drones explorar nuevos espacios sin un controlador humano o incluso tecnología GPS.

Su enfoque de robótica enjambre es diferente al singular dron equipado con cámara que De Croon usó en 2008, pero finalmente demostró ser efectivo para explorar lugares que podrían ser difíciles o peligrosos para los humanos atravesar a pie. El equipo probó sus resultados en misiones simuladas de búsqueda y rescate completadas con maniquíes. Su estudio fue publicado el miércoles pasado en Science Robotics .

Ayuda de la colmena

El equipo comenzó con un bot llamado Crazyflie 2.0, un microdrone del tamaño de una palma que pesa poco más de una onza.

Estos no son los drones promedio de alta tecnología, equipados con cámara y con GPS como otros en el mercado. Pero de Croon dice que no quería nada con los mecanismos de dirección GPS o AI.

"Si miras a los insectos, no es así como navegan", dice.

Los robots Crazyflie modificados son pequeños, livianos y simples, de hecho, tan simples que casi no tienen memoria. En cambio, las pequeñas computadoras solo notan cuán rápido pasa el paisaje, para evitar que vuelen en círculos. Está modelado sobre cómo navegan las abejas.

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"Es sólo a muy corto plazo", dice. "No están mirando el medio ambiente". Aunque las abejas notan algunos de los puntos de referencia a su alrededor cuando vuelan, estos bots son como una versión aún más simple y despojada de los errores.

Para lanzar, el paquete de drones vuela desde una baliza inalámbrica. Cada bot tiene un pequeño sensor para saber qué tan lejos está de los demás. Pero no pueden ubicar exactamente dónde están, como en un GPS. Esto permite que los robots deambulen por una habitación y exploren sus límites. Luego, cuando sus baterías se agotan al 60 por ciento, los drones vuelan de regreso a la baliza, siguiendo la fuerza de la señal.

Y de Croon dice que los bots, cuando se enfrentan a explorar las consecuencias de un desastre, no necesitan regresar para que su búsqueda sea efectiva.

"Es un riesgo calculado, algunos de ellos simplemente no volverán", dice. Al igual que las abejas, las víctimas ocurrirán cuando los miembros del enjambre salgan a recoger polen. Pero incluso si unos pocos desaparecen, la abeja reina puede mantener viva y funcionando su colmena.

Pequeño pero poderoso

Idealmente, los bots podrían usarse para situaciones en las que sería peligroso para un humano explorar un área, como después de ese fatídico incendio escolar de arquitectura. O, posiblemente, incluso para rescatar a las víctimas atrapadas en el colapso de un edificio.

Pero de Croon dice que los pequeños drones también podrían usarse para aplicaciones además de búsqueda y rescate. En este momento, el equipo de TU Delft está buscando formas de implementar la tecnología en situaciones de vigilancia, como monitorear invernaderos o ayudar a los almacenes a realizar un seguimiento de las existencias.

"Son tan ligeros y seguros que las personas … realmente no tienen que adaptarse", dice.

También dice que está trabajando en otro proyecto para ayudar a los socorristas a determinar la causa de un incendio en un edificio.

Y de Croon espera que otros ingenieros tomen los resultados del estudio y corran con ellos. El código utilizado para la flota autónoma de drones es de código abierto, por lo que otros curiosos pueden hacer sus propias creaciones.

Pero una de las limitaciones de los bots de enjambre es que, debido a su ligereza, dicho sistema sería ineficaz al entregar medicamentos o suministros a alguien que lo necesite. Los hace perfectos para las condiciones de vigilancia, pero otras situaciones de emergencia pueden requerir un robot más pesado para hacer parte del, erm, levantar objetos pesados.

Los ingenieros de TU Delft hicieron un bot de desfibrilador de emergencia en 2014. Y algunos investigadores creen que este tipo de máquinas, que incluso han sido comercializadas por startups como Zipline para entregar medicamentos, son solo la punta del iceberg para la telemedicina de emergencia. Volar aviones no tripulados en otros entornos, como ciudades abarrotadas , por ejemplo, podría incluso hacer que la atención de emergencia sea más accesible.

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