Dal MIT un sistema per far evitare gli ostacoli ai droni

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Un drone che vola autonomamente e senza mappe pre caricate in grado di osservare l’ambiente circostante, evitare gli ostacoli e mappare il territorio. Un sogno? Per ora forse si, ma uno studente del MIT ha ottenuto notevoli risultati in questo senso.

Uno dei principali vincoli della tecnologia offerta dal volo autonomo o robotico dei droni civili è proprio una mancata percezione dell’ambiente circostante. I principali regolamento mondiali emessi dalla ENAC italiana, dalla FAA americana, CAA inglese e via discorrendo, impongono che il volo sia effettuato sotto il diretto controllo del pilota e senza ausili che ne aumentino la portata ottica reale.
Il problema è proprio che pur inviando con una certa precisione i dati della rotta da far eseguire al robot volante, esso non può sapere in corso d’opera il variare di certe condizioni. Un palo o un cavo elettrico potrebbero non essere stati previsti dall’operatore umano che ha pre caricato la serie di waypoint.

Ciò nonostante lo stesse istituzioni a cominciare dalla risoluzione recentemente emessa dallo stesso Parlamento Europeo, auspicano che questa tecnologia denominata Sense and Avoid sia presto implementata sugli UAV, al fine di favorire ad esempio il trasporto di piccoli pacchi o elementi di primo soccorso o necessità. Tralasciando l’aspetto meramente economico e commerciale, viene naturale pensare che un sistema perfettamente funzionante di riconoscimento ostacoli, permetta l’integrazione nello spazio aereo civile di molti droni Unmanned, ovvero senza pilota a bordo.

Attualmente alcuni ricercatori e persino i grossi produttori di droni, quali DJI 3DR Robotics e molti altri, stanno cercando di abbinare ai ricevitori GPS, sensori quali gli ultrasuoni per  riconoscere ostacoli sul tragitto. Gli ultrasuoni hanno un discreto funzionamento, ma sono limitati a poche decine di metri, per non parlare proprio di pochi metri in assoluto. (3-4 circa). Vengono attualmente spinte ricerche in altri campi, quali il riconoscimento ottico: Parrot già 3 anni fa presentava uno dei suoi primi droni, che manteneva il posizionamento verticale, anche in ambienti chiusi, grazie ad una telecamera che puntava il terreno e un marker di riconoscimento a terra.

Proprio nella direzione del rilevamento ottico grazie alle telecamere sempre più leggere e ai sistemi di calcolo sempre più potenti e veloci si stanno muovendo alcuni ricercatori del MIT – Massachusetts Institute of Technology.
Andrew Barry, uno studente con dottorato di ricerca presso il  Computer Science del MIT e Artificial Intelligence Lab (CSAIL), sta cercando di spingere questa tecnologia ad un livello superiore. Barry e il professore Russ Tedrake hanno creato un sistema di rilevamento ostacoli, che consente a un drone di evitare autonomamente gli ostacoli nel suo percorso di volo ad una velocità massima di 30 miglia all’ora.

I sensori come lidar sono troppo pesanti da installare su  piccoli aerei, e la creazione di mappe dell’ambiente eseguite a priori non è una strada sempre praticabile“, spiega Barry.”Se vogliamo che i droni possono volare rapidamente e navigare nel mondo reale, abbiamo bisogno di algoritmi più veloci.”

Per ora il limite computazionale è quello, ma osservando il video dimostrativo, per molte attività si tratta di una velocità più che sufficiente. Il sistema si basa sul’uso di due telecamere che forniscano una immagine stereoscopica e di un software open source naturalmente.

Ecco il video dell’esperimento.

 

 

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