Drone imita movimentos de insetos voadores para passar por ambientes complexos
Créditos: Reprodução/MAVLab

Drone imita movimentos de insetos voadores para passar por ambientes complexos

Pesquisadores desenvolveram um controle baseado em fluxo óptico para drones pequenos

Pesquisadores da Universidade Westphalian de Ciências Aplicadas e da Universidade de Tecnologia de Delft (TU Delft) desenvolveram um controle baseado em fluxo óptico para drones depois de analisar como insetos voadores resolvem problemas complexos, como pousar e evitar obstáculos durante o voo.

20/01/2021 às 21:53
Notícia

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O conceito de "drones-insetos" não é necessariamente algo novo. O drone “Skeeter”, por exemplo, desenvolvido pela empresa Animal Dynamics, é capaz de imitar o voo de uma libélula, podendo pairar no ar durante o voo mesmo em condições com ventos a 37 km/h. Já no caso do projeto DelFly, que também foi desenvolvido pela TU Delft, o drone pesa cerca de 50 gramas e seu mecanismo de voo é inspirado pelas asas da mosca de fruta.

Muitos dos drones disponíveis atualmente no mercado têm problemas com a detecção de obstáculos que os insetos são capazes de evitar com facilidade. Isso deu aos pesquisadores a ideia de estudar insetos voadores e assim descobrir como fazer um drone funcionar como eles.

Um problema para os drones atuais é que o fluxo óptico para obstáculos na frente do drone fica tão pequeno que o ruído dos dados começa a torná-lo inútil e como resultado disso o drone acaba batendo ou ficando preso. Outro problema é que os drones oscilam durante o voo à medida que se aproximam dos objetos que estão olhando, o que significa que eles começam a se mover para cima e para baixo cada vez mais rápido.

A equipe de pesquisadores conseguiu tirar proveito dessa oscilação usando-a para medir a distância de um objeto. Isso, juntamente com a detecção da textura dos objetos, permitiu que os drones de teste navegassem por obstáculos e pousassem muito mais suavemente do que era possível anteriormente.

Drone imita movimentos de insetos voadores para passar por ambientes complexos
Drone pousando com a ajuda do fluxo óptico - ele avalia a distância até a superfície de
pouso para poder definir os parâmetros corretos para o controle de fluxo óptico
(Reprodução/MAVLab)

Por causa da oscilação, este método é uma boa opção principalmente para drones pequenos já que ele aumenta o uso da bateria e também porque a experiência seria um pouco desconfortável em um drone de passageiros maior. A equipe de pesquisadores mencionou que as oscilações vistas no vídeo são muito maiores do que as experimentadas depois que os algoritmos ficaram um pouco mais avançados.

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As descobertas dos pesquisadores não são relevantes apenas para a robótica, mas também fornecem uma nova hipótese para a inteligência dos insetos. Elas sugerem que insetos voadores podem aprender a aparência visual de seu ambiente para melhorar suas habilidades de voo e navegação ao longo de sua vida.

O artigo científico publicado pelos pesquisadores na revista Nature Machine Intelligence está disponível em https://www.nature.com/articles/s42256-020-00279-7.

Drone imita movimentos de insetos voadores para passar por ambientes complexos
Drone evitando obstáculos com a ajuda do fluxo óptico - ele avalia as distâncias para os obstáculos
que vê para que possa detectar obstáculos na direção de voo e acelerar com segurança
(Reprodução/MAVLab)

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Fonte: MAVLab, DroneDJ
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Fabio Rosolen

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