Poder caminar y tomar vuelo es típico en la naturaleza: muchas aves, insectos y otros animales pueden hacer ambas cosas. Si pudiéramos programar robots con una versatilidad similar, se abrirían muchas posibilidades: imaginar máquinas que pudieran volaráreas de construcción o zonas de desastre que no están cerca de las carreteras y luego se aprietan a través de espacios reducidos en el suelo para transportar objetos o rescatar personas.
El problema es que los robots que son buenos en un modo de transporte suelen ser malos en otro. Los drones aerotransportados son rápidos y ágiles, pero generalmente tienen una duración de batería demasiado limitada para viajar largas distancias. Los vehículos terrestres, por otro lado, son más eficientes energéticamente, pero más lentos y menos móviles.
Los investigadores del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial CSAIL del MIT tienen como objetivo desarrollar robots que puedan maniobrar tanto en tierra como en los cielos. En un nuevo documento, el equipo presentó un sistema de ocho drones quadcopter que pueden volar yconduzca a través de un entorno tipo ciudad con lugares de estacionamiento, zonas de exclusión aérea y plataformas de aterrizaje.
La capacidad de volar y conducir es útil en entornos con muchas barreras, ya que puedes volar sobre obstáculos en el suelo y conducir bajo obstáculos elevados, dice el estudiante de doctorado Brandon Araki, autor principal del artículo. Los drones normales no pueden maniobraren el suelo. Un avión no tripulado con ruedas es mucho más móvil y solo tiene una ligera reducción en el tiempo de vuelo.
Araki y la directora de CSAIL, Daniela Rus, desarrollaron el sistema, junto con los estudiantes universitarios del MIT John Strang, Sarah Pohorecky y Celine Qiu, y Tobias Naegeli del Laboratorio de Tecnologías Interactivas Avanzadas de ETH Zurich. El equipo presentó su sistema en la Conferencia Internacional de Robótica de IEEE yAutomatización ICRA en Singapur a principios de este mes.
Cómo funciona
El proyecto se basa en el trabajo previo de Araki en el desarrollo de un robot mono volador que se arrastra, agarra y vuela. Si bien el robot mono puede saltar obstáculos y gatear, todavía no hay forma de que pueda viajar de forma autónoma.
Para abordar esto, el equipo desarrolló varios algoritmos de planificación de ruta destinados a garantizar que los drones no colisionen. Para que sean capaces de conducir, el equipo colocó dos motores pequeños con ruedas en la parte inferior de cada dron. En simulaciones,los robots podrían volar 90 metros o conducir 252 metros, antes de que se agotaran sus baterías.
Agregar el componente de conducción al dron redujo ligeramente la duración de la batería, lo que significa que la distancia máxima que podía volar disminuyó un 14 por ciento a unos 300 pies. Pero dado que conducir es aún mucho más eficiente que volar, la ganancia en eficiencia de conducir más decompensa la pérdida relativamente pequeña de eficiencia en el vuelo debido al peso adicional.
Este trabajo proporciona una solución algorítmica para el transporte a gran escala en modo mixto y muestra su aplicabilidad a problemas del mundo real, dice Jingjin Yu, profesor de informática en la Universidad de Rutgers que no participó en la investigación.
El equipo también probó el sistema utilizando materiales cotidianos, como piezas de tela para carreteras y cajas de cartón para edificios. Probaron ocho robots que navegaban desde un punto de partida hasta un punto final en un camino sin colisiones, y todos tuvieron éxito.
Rus dice que sistemas como el suyo sugieren que otro enfoque para crear autos voladores seguros y efectivos no es simplemente poner alas a los autos, sino basarse en años de investigación para agregar capacidades de conducción a los drones.
A medida que comenzamos a desarrollar algoritmos de planificación y control para automóviles voladores, nos anima la posibilidad de crear robots con estas capacidades a pequeña escala, dice Rus. Aunque obviamente todavía hay grandes desafíos para escalar a vehículos que realmente podrían transportarhumanos, nos inspira el potencial de un futuro en el que los autos voladores podrían ofrecernos un transporte rápido y sin tráfico.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts, CSAIL . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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