Ecco come uno sciame di droni esplora in autonomia un ambiente sconosciuto

Ecco come uno sciame di droni esplora in autonomia un ambiente sconosciuto

6 droni di appena 33 grammi esplorano un ambiente sconosciuto in completa autonomia: i risultati di un progetto di ricerca durato 4 anni

di pubblicata il , alle 11:31 nel canale Scienza e tecnologia
 

Un gruppo di ricercatori della TU Delft, dell'University of Liverpool e della Radbound University di Nijmegen, con il finanziamento della Dutch National Science Foundation nel contesto del programma NWO Natural Artificial Intelligence, ha presentato i risultati di un progetto di ricerca e sperimentazione nel campo della robotica di sciame, dimostrando la capacità di esplorare ambienti in completa autonomia da parte di sciami di piccoli droni volanti.

L'idea di base sulla quale è stato sviluppato questo progetto di ricerca è rendere possibile in un futuro più o meno prossimo l'impiego di sciami di droni a supporto delle forze di soccorso e recupero che si trovano ad operare in aree colpite da disastri dove vi potrebbe essere la difficoltà di operare in sicurezza.

Nella visione dei ricercatori uno sciame di piccoli droni potrebbe esplorare un ambiente, per esempio i locali di un edificio pericolante, individuare la presenza di persone che hanno bisogno di assistenza e permettere così ai soccorsi di concentrarsi in maniera più attenta sulle operazioni di recupero studiando in anticipo il percorso da compiere e gli eventuali ostacoli e pericoli da dover superare e aggirare.

I risultati della ricerca, che ha impiegato il team negli ultimi quattro anni, sono stati presentati sull'edizione di Science Robotics del 23 ottobre e riportano gli esiti di una simulazione di missione che ha visto protagonisti sei droni del peso di appena 33 grammi ciascuno incaricati di esplorare un piano di un edificio e individuare due fantocci. I droni sono stati equipaggiati con microcamere per consentire la visione da remoto degli ambienti esplorati. In circa 6 minuti il piccolo sciame ha esplorato in autonomia l'80% delle stanze trovate aperte.

Un sistema di navigazione ispirato dagli insetti

E' proprio l'attività di esplorazione autonoma in un ambiente sconosciuto ad aver rappresentato la sfida più intrigante per i ricercatori, questo perché i piccoli droni sono comunque molto limitati in termini di capacità "sensoriali" e soprattutto di elaborazione dei dati e delle informazioni raccolte.


Lo schema mostra il percorso dei 6 droni nell'ambiente da esplorare: dopo aver lasciato la stazione base ciascuno segue una diversa direzione, per poi tornare all'origine

L'ispirazione per trovare una soluzione è giunta dalla natura, in particolare dal comportamento degli insetti, che non elaborano una mappa dettagliata dell'ambiente in cui si muovono ma si limitano a ricordare punti di riferimento importanti come le fonti di cibo o il nido: "L'idea principale alla base del nuovo metodo di navigazione è di ridurre le nostre aspettative all'estremo: ciò che richiediamo ai robot è che siano capaci solamente di tornare alla stazione base. Lo sciame di robot dapprima si sparpaglia nell'ambiente lasciando ciascun componente scegliere una direzione preferita, differente da quella degli altri membri dello sciame. Dopo l'esplorazione i robot tornano verso il wireless beacon situato alla stazione base".

All'inizio del progetto di ricerca il team si è concentrato sullo sviluppo delle basilari funzionalità di volo dei droni, come il controllo della velocità e la capacità di evitare gli ostacoli. Come secondo passo l'attenzione è stata spostata sullo sviluppo di un metodo che permettesse ai droni di evitare collisioni tra loro. In questo caso i ricercatori hanno equipaggiato ciascun drone con un chip di comunicazione wireless, sfruttando la forza del segnale come "sensore di prossimità" per consentire ai droni di allontanarsi tra loro quando la forza del segnale supera una determinata soglia.

L'impiego di uno sciame di droni, oltre a consentire in potenza un'esplorazione più rapida rispetto ad un singolo drone di maggiori dimensioni, permette intrinsecamente di disporre di risorse ridondanti: proprio nella sperimentazione uno dei droni ha individuato uno dei due fantocci-bersaglio, ma un malfunzionamento della microcamera non ha consentito di inviare immagini in remoto. Uno degli altri droni dello sciame ha potuto catturare le immagini e trasmetterle al team di monitoraggio.

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10 Commenti
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Poty...26 Ottobre 2019, 12:10 #1
è stata la mia tesi di laurea 😅
giovanni6926 Ottobre 2019, 14:26 #2
L'idea di base sulla quale è stato sviluppato questo progetto di ricerca è rendere possibile in un futuro più o meno prossimo l'impiego di sciami di droni a supporto delle forze di soccorso e recupero che si trovano ad operare in aree colpite da disastri dove vi potrebbe essere la difficoltà di operare in sicurezza. [...]esplorare un ambiente, per esempio i locali di un edificio pericolante, individuare la presenza di persone che hanno bisogno di assistenza e permettere così ai soccorsi di concentrarsi in maniera più attenta sulle operazioni di recupero studiando in anticipo il percorso da compiere e gli eventuali ostacoli e pericoli da dover superare e aggirare.

La stessa cosa potrebbe essere vista anche per usi militari... anzi figuriamoci se non esiste già o i fondi...
tallines26 Ottobre 2019, 14:32 #3
Usati a fini benefici benvengano .
Axel.vv26 Ottobre 2019, 17:44 #4
Originariamente inviato da: giovanni69
[I]La stessa cosa potrebbe essere vista anche per usi militari... anzi figuriamoci se non esiste già o i fondi...


Già...

https://youtu.be/TlO2gcs1YvM
mtk26 Ottobre 2019, 18:11 #5
immagino che con un po' di vento si appiccicheranno sulla prima parete libera sti mini droni
*Pegasus-DVD*26 Ottobre 2019, 20:41 #6
bubaaaaaaaaaaaaa
Eress26 Ottobre 2019, 22:06 #7
Immagino già sciami di minidroni piccoli come vespe o zanzare, che ci svolazzano intorno...
Doraneko27 Ottobre 2019, 06:16 #8
Originariamente inviato da: mtk
immagino che con un po' di vento si appiccicheranno sulla prima parete libera sti mini droni


Se devono esplorare un negozio ma la barriera d'aria sopra la porta resta attiva sono fregati
Marko_00128 Ottobre 2019, 09:48 #9
@giovanni69
https://www.youtube.com/embed/4rqByRpRBEw
è un prototipo ucraino mostrato una settimana addietro
lancerebbe granate RPG-22 portata 250m
ma mi lascino perplesso due cose
l'rpg ha dimensioni notevoli, è brandeggiabile
ma mi pare un po' grande per un quadricottero
(anche se, l'assenza di confronti, può tradire le dimensioni reali)
e la mancanza del rinculo alla partenza delle granate
inoltre alla partenza della prima
si vede uno sbuffo posteriore al tubo di lancio
ma nulla per per il secondo lancio
c'è da ricordare che gli ucraini sono maestri nelle fake (SBU docet)
gianluca.f28 Ottobre 2019, 18:40 #10
Originariamente inviato da: Axel.vv


cristo santo... spero sia finto

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