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quadcopter con ruedas para conducir

La capacidad de volar y conducir es útil en ambientes con muchas barreras

Ser capaz de caminar y volar es típico en la naturaleza - muchas aves, insectos y otros animales pueden hacer ambas cosas. Si pudiéramos programar robots con una versatilidad similar abriría muchas posibilidades: Imagina máquinas que podrían volar en zonas de construcción o zonas de desastre que no están cerca de las carreteras y luego desplazarse a travédes de espacios estrechos en el suelo para transportar objetos o rescatar a la gente.

El problema es que los robots que son buenos en un modo de transporte suelen ser malos en otro. Los aviones teledirigidos aerotransportados son rápidos y ágiles, pero generalmente tienen una duración de la batería demasiado limitada para viajar 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 robots que puedan maniobrar en tierra y subir al cielo. En un nuevo documento, el equipo presentó un sistema de ocho drones quadcopter que pueden volar y conducir a través de un entorno urbano con plazas de aparcamiento, zonas de exclusión aérea y pistas de aterrizaje.

La capacidad de volar y conducir es útil en ambientes con muchas barreras, ya que puede volar sobre obstáculos de tierra y conducir bajo obstáculos aéreos, dice el estudiante PhD Brandon Araki, autor principal del artículo. Los drones normales no pueden maniobrar en el suelo. Un drone con ruedas es mucho más móvil mientras que sólo tiene una ligera reducción en el tiempo de vuelo.

Araki y la directora de CSAIL, Daniela Rus, desarrollaron el sistema, junto con los estudiantes John Strang, Sarah Pohorecky y Celine Qiu, y Tobias Naegeli, del Laboratorio de Tecnologías Interactivas Avanzadas de la ETH Zurich. El equipo presentó su sistema a principios de este mes en la Conferencia Internacional de IEEE sobre Robótica y Automatización (ICRA) en Singapur.

Cómo funciona

El proyecto se basa en el trabajo previo de Araki desarrollando un robot "mono volador" que se arrastra, agarra 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 chocan. Para hacerlos capaces de conducir, el equipo puso dos pequeños motores con ruedas en el fondo de cada drone. En simulaciones, los robots podían volar 90 metros o conducir 252 metros, antes de que sus baterías se agotaran.

La adición del componente de conducción al drone redujo ligeramente la duración de la batería, lo que significa que la distancia máxima que pudo 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 en modo mixto y muestra su aplicabilidad a problemas del mundo real, dice Jingjin Yu, un profesor de ciencias de la computación de la Universidad de 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 edificios. Probaron ocho robots que navegan desde un punto de partida hasta un punto final en un camino libre de colisiones, y todos fueron exitosos.

Rus dice que sistemas como los suyos sugieren que otro enfoque para crear coches voladores seguros y eficaces no es simplemente poner alas en los coches, sino basarse en años de investigación para agregar capacidades de conducción a los drones.

A medida que comenzamos a desarrollar algoritmos de planificación y control para coches voladores, nos anima la posibilidad de crear robots con estas capacidades a pequeña escala, dice Rus. Si bien es obvio que todavía hay grandes desafíos para ampliar los vehículos que realmente podrían transportar a seres humanos, estamos inspirados por el potencial de un futuro en el que los coches voladores podrían ofrecer un transporte rápido y sin tráfico.

Artículo científico: Multi-robot Path Planning for a Swarm of Robots that Can Both Fly and Drive [PDF]

Etiquetas: CocheVoladorQuadcopter

Qué es Donografía

Dronografía es la ciencia, el arte y la práctica de la creación de imágenes o vídeo duraderos mediante el registro de luz u otra radiación electromagnética por medio de un avión no tripulado que vuela alrededor o por encima de una determinada escena.

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