Robots enjambre podran volar en estrecha formación

MEN IN BLACK PROYECT.-  Los investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia han creado un equipo de robots de vuelo libre que obedece las dos reglas del aire: que no colisionen con otros ni choquen entre sí. 

También han construido dirigibles autónomos que reconocen los gestos de las manos y detectan rostros. 

Ambos proyectos serán presentados en la Conferencia Internacional IEEE 2017 sobre robótica y automatización (ICRA) del 29 de mayo al 3 de junio en Singapur.

En el primero, cinco quadcopters swarm zip de ida y vuelta en formación, a continuación, cambiaron su comportamiento basado en comandos de usuario. 

El truco es maniobrar sin golpear el uno al otro o volar debajo de otra máquina. Si un robot corta la corriente de aire de un helicóptero de mayor vuelo, la máquina inferior debe recuperarse rápidamente del aire turbulento o correr el riesgo de caerse del cielo.

"Los robots de tierra han tenido" burbujas "de seguridad incorporadas a su alrededor durante mucho tiempo para evitar que se estrellen", dijo Magnus Egerstedt, profesor de Ingeniería Eléctrica e Informática de Georgia Tech, quien supervisa el proyecto. "Nuestros quadcopters también deben incluir un área cilíndrica" ​​no tocar "para evitar que el flujo de aire se altere entre sí, básicamente llevan sombreros de copa virtuales".

Mientras que las máquinas de Georgia Tech evitar volar en el espacio de dos pies por debajo de su vecino, pueden enjambre libremente sin ningún problema. Eso típicamente significa que dart alrededor de sí en vez de ir bajo.

El estudiante Li Wang calculó el tamaño del "sombrero de copa" una tarde flotando en un helicóptero en el aire y enviando a otros de ida y vuelta por debajo. A menos de 0,6 de un metro (o cinco veces el diámetro de un rotor a otro) y las máquinas fueron arrojadas al suelo. Entonces él creó los algoritmos para permitirles cambiar el volante medio de la formación.

"Calculamos la cantidad más pequeña de modificaciones que un quadcopter debe hacer a su ruta planeada para lograr la nueva formación", dijo Wang. "Matemáticamente, eso es lo que un programador quiere - las desviaciones más pequeñas de un plan de vuelo original."

El proyecto es parte de la investigación general de Egerstedt y Wang, que se centra en controlar e interactuar fácilmente con grandes equipos de robots.

"Nuestros cielos se volverán más congestionados con máquinas autónomas, ya sean utilizadas para entregas, agricultura o búsqueda y rescate", dijo Egerstedt, director del Instituto de Robótica y Máquinas Inteligentes de Georgia Tech. "No es posible que una persona controle a docenas o cientos de robots a la vez, por eso necesitamos máquinas para resolverlo por sí mismos".

Los investigadores que supervisan el segundo proyecto, los dirigibles, 3D-imprimió un marco de góndola que lleva sensores y una mini cámara. Se adhiere a un globo de 18 ó 36 pulgadas de diámetro. El dirigible más pequeño puede llevar una carga útil de cinco gramos; El más grande soporta 20 gramos.

Los dirigibles autónomos detectan caras y manos, permitiendo a la gente dirigir los volantes con movimientos. Todo el tiempo, la máquina recopila información sobre su operador humano, identificando todo, desde miradas vacilantes hasta sonrisas ansiosas. El objetivo es entender mejor cómo las personas interactúan con robots voladores.

"Robóticos y psicólogos han aprendido muchas cosas sobre cómo los seres humanos se relacionan con los robots en el terreno, pero no hemos creado técnicas para estudiar cómo reaccionamos a las máquinas voladoras", dijo Fumin Zhang, profesor asociado de Georgia Tech. "El vuelo de un drone regular cerca de la gente presenta una serie de problemas, pero las personas son mucho más propensas a acercarse e interactuar con un dirigible lento que parece un juguete".

La forma circular de los dirigibles hace que sean más difíciles de manejar con controladores manuales, pero les permite girar y cambiar rápidamente la dirección. Esto es a diferencia del más popular zepelín en forma de dirigibles comúnmente utilizado por otros investigadores.

Zhang ha presentado una solicitud con Guinness World Records para el dirigible más pequeño autónomo. Él ve un futuro donde los dirigibles pueden jugar un papel en la vida de las personas, pero sólo si los roboticistas pueden determinar lo que la gente quiere y cómo reaccionarán a una compañera de vuelo.

"Imagina un dirigible que te saluda al frente de la ferretería, listo para ofrecer asistencia", dijo Zhang. "La gente es buena leyendo el rostro de la gente y percibiendo si necesitan ayuda o no, los robots podrían hacer lo mismo, y si necesitas ayuda, el dirigible podría preguntar, luego te llevará al pasillo correcto, volando por encima de las multitudes y fuera de la multitud. camino."