El sistema del equipo CSAIL de drones que vuelan y conducen sugieren otro acercamiento al desarrollo de coches voladores con inteligencia artificial.
Ser capaz de correr y coger el 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: Imagina, máquinas que podrían volar en zonas de construcción o en zonas de desastre que no están cerca de carreteras y luego pasar a través de espacios estrechos en el suelo para transportar objetos o rescatar a personas.
El problema es que los drones que son buenos en un modo de transporte suelen ser malos en otro. Los aviones teledirigidos aerotransportados son rápidos y ágiles, pero generalmente su batería tiene una duración demasiado limitada para viajar por largas distancias. Los vehículos terrestres, por otro lado, son más eficientes energéticamente, pero más lentos y menos móviles.
Investigadores del Laboratorio de Informática e Inteligencia Artificial (CSAIL) del MIT están buscando desarrollar drones que puedan maniobrar en tierra y llevarlos al cielo. En un nuevo documento, el equipo presentó un sistema de ocho drones cuádruples que pueden volar y conducir a través de un entorno urbano con plazas de aparcamiento, zonas de exclusión aérea y pistas de aterrizaje.
«La habilidad de volar y conducir es útil en entornos con muchas barreras, ya que puedes volar sobre obstáculos de tierra y conducir bajo obstáculos generales«, dice el estudiante de doctorado Brandon Araki, autor principal del artículo. «Los drones normales no pueden maniobrar en el suelo, en absoluto. Un drone con ruedas es mucho más ágil, mientras que solo tiene una ligera reducción en el tiempo de vuelo.
Cómo funciona
El proyecto se basa en el trabajo previo de Araki desarrollando un robot «mono volador», así lo han llamado, que se arrastra, corre y vuela. Mientras que el robot de mono podía saltar sobre obstáculos y gatear, todavía no había manera de que viajara de manera autónoma.
Para abordar esto, el equipo desarrolló varios algoritmos de «planificación de trayectoria» dirigidos a asegurar que los drones no chocaran. Para hacerlos capaces de conducir, el equipo puso dos pequeños motores con ruedas en el fondo de cada drone. En simulaciones, los drones podían volar durante 90 metros o conducir 252 metros, antes de que se agotaran las baterías.
La adición del componente de conducción a los drones redujo ligeramente su duración de la batería, lo que significa que la distancia máxima que pudieron volar disminuyó un 14 por ciento a unos 300 pies. Pero como la conducción sigue siendo mucho más eficiente que el vuelo, la ganancia en eficiencia de la conducción supera con creces 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 y en modo mixto y muestra su aplicabilidad a problemas del mundo real», dice Jingjin Yu, profesor de ciencias de la computación de la Universidad Rutgers que no participó en la investigación.
El equipo también probó el sistema utilizando materiales cotidianos, como piezas de tela para caminos y cajas de cartón para simular edificios. Probaron ocho drones que navegan desde un punto de partida hasta un punto final en un camino libre de colisiones, y todos fueron realizados.
Rus dice que sistemas como los suyos sugieren que otro enfoque para crear coches voladores seguros y efectivos no es simplemente «poner alas en los coches», sino construir después de años de investigación para agregar capacidades de conducción a los drones.
«A medida que empezamos 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 ampliar los vehículos que realmente podrían transportar a los seres humanos, estamos inspirados por el potencial de un futuro en el que los coches voladores podrían ofrecer un transporte rápido y libre de tráfico».
