Enjambres de drones que pueden detectar fugas de gas y otras amenazas

CrazyFlieUn nuevo algoritmo llamado “Sniffy Bug” muestra la forma en la que, diminutos drones realizan trabajos peligrosos incluso en zonas donde no pueden recurrir al GPS.

Una investigación documenta la creación del primer enjambre de pequeños drones autónomos que detectan fugas de gas, así como otras posibles amenazas químicas, y que pueden cartografiar habitaciones sin la ayuda del GPS.

La investigación puede ser especialmente relevante para las Fuerzas Armadas, cada vez más interesadas en pequeños drones que funcionen bien de forma conjunta con poco control humano y en lugares estrechos a los que no llega el GPS, como los subterráneos, así como que puedan emplearse en situaciones en las que las armas químicas u otros peligros supongan una amenaza para las personas.

Los llamados nano cuadricópteros, drones muy pequeños de cuatro hélices, son fáciles de transportar y desplegar por los soldados, y su pequeño tamaño los hace difíciles de localizar para los enemigos. Pero su tamaño también limita sus capacidades. Son demasiado pequeños para transportar la energía necesaria para ejecutar los mismos tipos de algoritmos que permiten a los coches autodirigidos o a los drones más grandes cartografiar su entorno, y carecen de la energía necesaria para ejecutar cosas como la detección de luz y distancias, que también ayudan a los vehículos autónomos a cartografiar su entorno.

En un nuevo artículo publicado por el IEEE, investigadores de los Países Bajos, España y la Universidad de Harvard exponen un algoritmo que permite a drones muy pequeños cartografiar una zona e incluso encontrar el origen de fugas de gas.

“En realidad, en la naturaleza hay amplios ejemplos de navegación y localización de fuentes de olor con éxito dentro de estrictas limitaciones de recursos”. dijo Bart Duisterhof, de la Universidad Técnica de Delft, en un comunicado sobre el trabajo. “Basta con pensar en cómo las moscas de la fruta, con sus diminutos cerebros de ~100.000 neuronas, localizan infaliblemente los plátanos en su cocina en verano. Lo hacen combinando hábilmente comportamientos sencillos, como volar contra el viento o en sentido ortogonal a éste, dependiendo de si perciben el olor. Aunque no hemos podido copiar directamente estos comportamientos debido a la ausencia de sensores de flujo de aire en nuestros robots, les hemos inculcado comportamientos igualmente sencillos para abordar la tarea.”

El algoritmo, al que llaman “Sniffy Bug”, funciona enviando a los drones a volar en patrones de “sierra de cadena” para encontrar las paredes de la zona donde han sido desplegados. También pueden detectarse unos a otros en el aire para evitar la colisión y cartografiar colectivamente el espacio. Pueden comunicarse entre sí cuando uno detecta el origen de una fuga de gas u otra amenaza potencial.

El algoritmo podría ayudar, por ejemplo, a los equipos de respuesta inmediata o a los soldados que trabajan bajo tierra o en entornos urbanos densos donde es difícil que los drones reciban señales de GPS. Los investigadores lo describen como “el primer enjambre totalmente autónomo de nano cuadricópteros buscadores de gas”.

Fte. Defense One