Dalla Svizzera un algoritmo per evitare collisioni tra droni in un cielo sempre più affollato

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I ricercatori dell’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) hanno studiato un algoritmo per evitare collisioni tra droni, uno scenario molto probabile nei prossimi anni, quando i cieli saranno pieni di droni civili di tutti i tipi. Compresi i futuribili PAV, i droni personali che portano persone, una visione che viene direttamente dalla fantascienza ma che è seriamente allo studio in molte parti del mondo.

ehang-184-passenger-drone-ces-2016_dezeen_936_12Come evitare che nelle città dl futuro, piene di droni, ci siano collisioni? E come evitarle senza sollecitare troppo il carico, che può essere delicato – pensiamo solo alle recenti applicazioni di droni che portano sangue umano per le trasfusioni, o addirittura le persone che in futuro saranno trasportate dai PAV, i Personal Aerial Veichle, i droni passeggeri come l’Ehang 184?

Grazie a un finanziamento europeo del progetto myCopter, destinato appunto allo sviluppo delle automobili volanti del futuro, il gruppo di ricercatori svizzeri capitanati dal professor Dario Floreano hanno sviluppato un algoritmo chiamato ORCA,Optimal Reciprocal Collision Avoidance, che gestisce rotte, accelerazioni e manovre nel modo più dolce possibile per tenere a distanza di sicurezza droni che volano con rotte, angoli e velocità diversissime tra loro. Una ricerca che nasce per le esigenze del trasporto automatico di persone, visto da dove arrivano i soldi è ovvio, ma che può avere applicazioni importantissime in molti campi unmanned, come il delivery.

I ricercatori svizzeri definiscono così il problema: “per essere largamente accettati come mezzi di trasporto, il software di bordo dei PAV non può prescindere dal comfort del passeggero. Anche se alcuni potrebbero apprezzare l’adrenalina di un volo ad alti G e manovre aggressive, la grande maggioranza preferirà una cavalcata tranquilla. Se il volo automatico dei PAV non può garantire un  certo livello di comfort, il pubblico generale non adotterà questo modello di trasporto”.

ORCA quindi è “una strategia reattiva e decentralizzata per evitare le collisioni” spiega Floreano, “che assicura che i robot volanti non collidano tra loro nello spazio tridimensionale. Possono essere facilmente introdotti parameri per limitare le accelerazioni, ma non il jerk, cioè lo ‘sballottamento’ del carico; quindi in ORCA si possono introdurre anche parametri mirati al comfrort degli occupanti a volontà. ‘A volontà’ è la chiave di tutto: più sballottamento è accettabile, più velocemente e più efficacemente lavora l’algoritmo: in pratica, ognuno sceglierà di scambiare velocità di trasporto in cambio di comfort”. Non solo velocità, ma  anche raggio d’azione, aggiungiamo noi: per i droni non c’è poi molta differenza di consumo tra un hovering e una corsa a piena velocità, quindi un drone che va  adagio per non sballottare il carico, umano o no che sia, meno strada potrà fare.

Evidentemente l’algoritmo, pensato per trasportare le persone, diventa anche interessantissimo per i droni da carico che portano merci delicate, pericolose o deperibili. In effetti visto che di POV non ce ne sono ancora, i ricercatori svizzeri hanno “ripiegato” su uno sciame di droni “normali”, facendone volare un grappolo di dieci senza nessun problema. Come si vede nel filmato in alto, che abbiamo fatto partire dal minuto 2 per evitare una introduzione piuttosto lunga e noiosa.

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