In quest’ultima puntata, nel mondo dei droni, la sfida infinita tra l’uomo e la macchina se l’è aggiudicata quest’ultima.
MonoRace, un drone con intelligenza artificiale sviluppato dai ricercatori della Delft University of Technology (TU Delft), nei Paesi Bassi, ha chiuso due giri di circuito in appena 16,56 secondi, raggiungendo velocità dell’ordine dei 100 km/h senza GPS e senza un pilota ai comandi. Il sistema ha superato gli altri droni autonomi e tre campioni del mondo di drone racing. La particolarità? Per orientarsi e affrontare il percorso ad alta velocità gli bastano una sola telecamera, un sensore inerziale e l’elaborazione a bordo.
MonoRace: il drone autonomo che sfida i campioni umani
MonoRace nasce dal lavoro dei ricercatori del Micro Air Vehicles Lab della TU Delft. Il progetto affronta una delle sfide più impegnative della robotica: permettere a una macchina volante di percepire l’ambiente, prendere decisioni e controllare il proprio movimento in frazioni di secondo.
Alla Abu Dhabi Autonomous Drone Racing Competition 2025, MonoRace ha vinto la competizione, superando tutte le squadre di droni autonomi partecipanti e tre piloti umani campioni del mondo in un torneo a eliminazione diretta. Il progetto è stato presentato anche dalla TU Delft in un approfondimento istituzionale dedicato a MonoRace.
Una sola telecamera e nessun GPS: come funziona l’intelligenza artificiale
La caratteristica più interessante di MonoRace non è soltanto la velocità, ma il modo in cui riesce a volare autonomamente.
Il sistema utilizza una telecamera monoculare frontale con rolling shutter, che acquisisce le immagini progressivamente, riga per riga. A questa si affianca un’unità di misura inerziale (IMU), incaricata di rilevare accelerazioni e rotazioni. Niente GPS, telecamere stereoscopiche o sistemi esterni di tracciamento. E nemmeno una mappa del circuito precaricata.
Il merito è principalmente di una rete neurale che analizza le immagini per individuare i gate, mentre il sistema di stima dello stato combina le informazioni visive, i dati inerziali e un modello dinamico del drone per ricostruirne posizione e movimento. Per migliorare la precisione, i ricercatori hanno sviluppato anche una procedura di ottimizzazione offline, basata sui dati di volo raccolti a bordo e sulla geometria conosciuta dei gate. Questo permette di affinare, tra gli altri parametri, la calibrazione della telecamera.
Il controllo del volo è affidato a un’altra rete neurale, addestrata mediante apprendimento per rinforzo in simulazione. Anziché utilizzare i tradizionali controllori interni, questa rete genera direttamente i comandi destinati ai motori.
Il dato tecnico più significativo è la frequenza di funzionamento: 500 Hz, cioè 500 aggiornamenti al secondo. La rete di controllo è sufficientemente piccola da funzionare direttamente sul controllore di volo.
Lo studio pubblicato su Science Robotics
La competizione si è svolta nel 2025, ma i risultati scientifici sono stati pubblicati solo di recente, più precisamente il 14 ottobre 2026, sulla rivista Science Robotics. Lo studio scientifico dedicato a MonoRace, intitolato “MonoRace: Robust monocular AI for champion-level drone racing”, descrive un sistema capace di affrontare una gara reale senza dipendere da infrastrutture esterne per conoscere la propria posizione.
La ricerca rappresenta un passo avanti rispetto ai precedenti sistemi di drone racing autonomo basati su telecamere stereoscopiche e sensori inerziali, già capaci di superare campioni umani in ambienti indoor controllati.
MonoRace ha inoltre dimostrato di poter gestire difficoltà concrete, come interferenze della telecamera e saturazione dell’IMU, condizioni particolarmente impegnative durante manovre ad alta velocità. Un altro elemento importante riguarda l’addestramento. I ricercatori hanno variato parametri come peso, tensione, resistenza aerodinamica, rumore dei sensori e condizioni delle eliche, per rendere il controllo neurale più robusto.
Dalle gare alle applicazioni dei droni autonomi
Le competizioni di drone racing rappresentano un banco di prova estremo per tecnologie che potrebbero trovare impiego anche al di fuori dei circuiti.
La capacità di navigare utilizzando sensori leggeri e risorse di calcolo limitate potrebbe essere interessante, in prospettiva, per ispezioni, robotica autonoma e operazioni in ambienti dove il GPS non è disponibile. Si tratta però di possibili sviluppi, non di applicazioni operative già dimostrate da MonoRace.
Secondo il ricercatore Guido de Croon, sistemi di controllo neurale simili potrebbero anche essere ottimizzati per ridurre i consumi energetici anziché ottenere il miglior tempo sul giro.
MonoRace mostra quindi qualcosa che va oltre la ormai quasi scontata vittoria contro i piloti umani: un drone può affrontare un percorso complesso ad alta velocità affidandosi a una sola telecamera, un’IMU e un’intelligenza artificiale sufficientemente compatta da funzionare a bordo. Ed è proprio questa combinazione di autonomia, robustezza e semplicità hardware a rendere interessante il risultato.
