Ciência e Saúde

Com medição de sensores, drone aprende a fazer manobras aéreas

Os pesquisadores desenvolveram um algoritmo de navegação que permite aos drones realizar autonomamente várias manobras

Correio Braziliense
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postado em 13/07/2020 06:00
Explorar ao máximo a agilidade e a velocidade pode ajudar em missões de busca e salvamentoDesde o início da aviação, pilotos usam manobras acrobáticas para testar os limites de seus aviões. O mesmo vale para os drones: os profissionais da área geralmente medem as capacidades desses veículos aéreos e seu nível de domínio pilotando-os em competições de manobras.

Trabalhando em conjunto com a empresa de microprocessadores Intel, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Zurique desenvolveu um helicóptero quadrotor, ou quadcopter, que pode aprender a pilotar manobras acrobáticas. Embora um loop possa não ser necessário em operações convencionais de drones, é provável que a máquina capaz de executar essas manobras seja muito mais eficiente. O novo veículo voador pode ser levado ao limite físico: fazer pleno uso de sua agilidade e velocidade e cobrir mais distâncias dentro da vida útil da bateria.

Os pesquisadores desenvolveram um algoritmo de navegação que permite aos drones realizar autonomamente várias manobras ; usando nada além de medições de sensores a bordo. ;Essa navegação é mais um passo para a integração de drones autônomos em nossas vidas diárias;, diz Davide Scaramuzza, professor de robótica e chefe do grupo de robótica e percepção da Universidade de Zurique.

No centro do novo algoritmo, encontra-se uma rede neural artificial que combina entrada da câmera e sensores internos e traduz essas informações diretamente em comandos de controle. A rede neural é treinada exclusivamente por meio de manobras acrobáticas simuladas. Isso tem várias vantagens. As manobras podem ser facilmente simuladas por meio de trajetórias de referência e não exigem as demonstrações caras de um piloto humano. Além disso, o treinamento pode ser escalonado para um grande número de manobras distintas e não representa risco físico para o quadcopter.

Limitações


Apenas algumas horas de treinamento em simulação são suficientes, e o quadcopter está pronto para uso, sem a necessidade de ajustes adicionais usando dados reais. O algoritmo utiliza a abstração da entrada sensorial das simulações e a transfere para o mundo físico. ;Nosso algoritmo aprende como executar manobras acrobáticas que são desafiadoras até para os melhores pilotos humanos;, diz Scaramuzza.

No entanto, os pesquisadores reconhecem que os pilotos humanos ainda são melhores do que os drones autônomos. ;Os pilotos humanos podem processar rapidamente situações inesperadas e mudanças nos arredores e são mais rápidos para se ajustar;, justifica Scaramuzza. Mas o professor de robótica está convencido de que os drones usados para missões de busca e salvamento ou para serviços de entrega se beneficiarão com a solução ao poder percorrer longas distâncias com rapidez e eficiência.

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