Cómo los drones autónomos vencieron a los mejores corredores humanos

En la última década, hemos sido testigos de avances tecnológicos revolucionarios que han transformado diversas industrias. Uno de los campos que ha experimentado una transformación significativa es el de la aviación no tripulada, especialmente los drones autónomos. Estos dispositivos han evolucionado desde simples juguetes voladores a máquinas capaces de realizar hazañas impresionantes. Uno de los logros más notables de la tecnología de drones autónomos es su capacidad para superar a los mejores corredores humanos en una variedad de competencias deportivas y desafíos de velocidad.

La carrera de drones es un deporte relativamente nuevo que ha experimentado un rápido crecimiento en los últimos años. En un principio, esta disciplina estaba reservada a pilotos humanos, pero el desarrollo de la inteligencia artificial (IA) ha permitido a los drones autónomos competir al más alto nivel.

  Navegación Autónoma

El sistema de navegación autónoma de drones de Scaramuzza, llamado Swift, utiliza un mapa tridimensional del recorrido para calcular la trayectoria de tiempo óptimo para cada puerta. Los pilotos humanos también tienen acceso a este mapa para poder practicar en simulación.

La trayectoria de tiempo óptimo es la ruta que permite al dron volar a través de cada puerta lo más rápido posible. Los robots tienen una ventaja en este sentido, ya que es posible calcular esta trayectoria de manera demostrablemente óptima en simulación.

Sin embargo, las simulaciones nunca son completamente precisas, y las cosas que son especialmente difíciles de modelar, como la aerodinámica turbulenta y la flexibilidad del dron, pueden dificultar mantener la trayectoria óptima en el mundo real.

  Cómo vuelan los robots

El dron autónomo Swift utiliza un sistema de visión para navegar por una pista de carreras. El dron calcula de antemano la trayectoria óptima en el tiempo, pero necesita una forma confiable de determinar su propia ubicación, así como su velocidad y orientación para seguir esa trayectoria.

El dron utiliza un sistema de visión Intel RealSense para identificar las esquinas de las puertas de carreras y otras características visuales para localizarse en la pista. Un módulo Nvidia Jetson TX2 gestiona todo el procesamiento y control de imágenes a bordo.

Sin embargo, usar únicamente la visión impone limitaciones significativas a la forma en que vuela el dron. Por ejemplo, la cámara de Swift necesita apuntar hacia adelante la mayor parte del tiempo. Además, el desenfoque de movimiento puede ser un problema, especialmente cuando el dron está girando.

Los expertos en robótica tienen que planificar sus rutas de vuelo para minimizar el desenfoque de movimiento, encontrando un equilibrio entre una ruta de vuelo óptima en el tiempo y una que el dron pueda volar sin estrellarse.

  Cómo vuelan los humanos

Los desafíos que enfrentan los pilotos humanos. Los sistemas de video FPV que se utilizan en las carreras de drones tienen una calidad limitada, lo que dificulta a los pilotos ver lo que hay delante de ellos. Además, los pilotos humanos deben calcular una trayectoria óptima en el tiempo para volar lo más rápido posible. Esto requiere una gran concentración y habilidad.

Los desafíos que enfrentan los drones autónomos. El desenfoque de movimiento puede dificultar la navegación de los drones autónomos, especialmente cuando están girando. Además, los drones autónomos deben ser capaces de realizar maniobras complejas, como giros rápidos y cambios de dirección repentinos.

Tanto los pilotos humanos como los drones autónomos están trabajando para superar estos desafíos. Los pilotos humanos están desarrollando técnicas para mejorar la calidad de la transmisión de video y para calcular trayectorias óptimas de manera más eficiente. Los drones autónomos están siendo equipados con sensores y algoritmos más avanzados para mejorar su navegación y maniobrabilidad.

Scaramuzza confía en que sus drones algún día serán los campeones del aire, no sólo dentro de un hangar cuidadosamente controlado en Zurich, sino dondequiera que puedan ser útiles para la humanidad. “Creo que, en última instancia, una máquina será mejor que cualquier piloto humano, especialmente cuando la coherencia y la precisión son importantes”, afirma. “No creo que esto sea controvertido. La pregunta es ¿cuándo? No creo que esto suceda en las próximas décadas. Por el momento, los humanos somos mucho mejores con los datos incorrectos. Pero esto es sólo un problema de percepción, y la visión por computadora está dando pasos de gigante hacia adelante. Con el tiempo, la robótica no sólo alcanzará a los humanos, sino que los superará”.

Mientras tanto, los pilotos humanos se lo están tomando con calma. “Ver a la gente utilizar las carreras como una forma de aprender es algo que aprecio”, dice Bitmatta. “Parte de mí es un corredor que no quiere que nada sea más rápido que yo. Y una parte de mí está realmente entusiasmada por saber hacia dónde puede conducir esta tecnología. Las posibilidades son infinitas y este es el comienzo de algo que podría cambiar el mundo entero”.

Fuente: spectrum.ieee.org