Três drones trabalham juntos para transportar um pacote usando um novo algoritmo desenvolvido na TU Delft. | Fonte: Sihao Sun
Cientistas da TU Delft, na Holanda, desenvolveram um algoritmo que permite que vários drones autônomos trabalhem juntos para controlar e transportar cargas pesadas. Funciona mesmo em condições de vento, disseram os pesquisadores da universidade.
Eles alegaram que o novo algoritmo é adequado para alcançar e manter infraestruturas de difícil acesso, como turbinas eólicas offshore. Com condições climáticas muitas vezes adversas, capacidade de carga útil limitada e contato imprevisível com o meio ambiente, é difícil para os drones atuais operarem com segurança e eficácia.
“Um único drone só pode transportar uma carga muito limitada”, explicou Sihao Sun, pesquisador de robótica da TU Delft. “Isso torna difícil o uso de drones para tarefas como entrega de materiais de construção pesados em áreas remotas, transporte de grandes quantidades de colheitas em regiões montanhosas ou assistência em missões de resgate.”
Algoritmo aborda coordenação rápida
Para superar essas limitações, o universidade técnica equipe projetado um sistema no qual vários drones são conectados a uma carga por meio de cabos. Isso lhes permite transportar cargas muito mais pesadas, disse TU Delft.
Ao ajustar as suas posições em tempo real, os drones podem não só levantar e transportar objetos pesados, mas também controlar a sua orientação. Isto é crucial para um posicionamento preciso em ambientes complexos.
“O verdadeiro desafio é a coordenação”, disse Sun. “Quando os drones estão fisicamente conectados, eles têm que responder uns aos outros e a perturbações externas, como movimentos repentinos da carga em movimentos rápidos. Os algoritmos de controle tradicionais são simplesmente muito lentos e rígidos para isso.”
“Construímos nossos próprios quadrotores e os testamos em um ambiente de laboratório controlado”, acrescentou. “Usamos até quatro drones ao mesmo tempo, adicionamos obstáculos, simulamos o vento com um ventilador e até usamos uma carga móvel como uma bola de basquete para testar respostas dinâmicas.”
O sistema passou em todos os testes. E como os drones são autônomos, eles só precisam de um destino. Eles navegam de forma independente, ajustando-se aos obstáculos e perturbações ao longo do caminho.
“Basta dizer a eles aonde ir e eles decidem o resto”, lembrou Sun.
TU Delft planeja uso no mundo real
A equipe da TU Delft disse que seu novo algoritmo é rápido, flexível e robusto. Ele pode se adaptar às mudanças de cargas úteis e compensar forças externas sem a necessidade de sensores na própria carga útil. Esta é uma vantagem importante em cenários do mundo real.
Atualmente, o sistema utiliza câmeras externas de captura de movimento para testes internos e, portanto, ainda não é útil em ambientes externos. A equipe disse que espera preparar a tecnologia para implantação no mundo real. Tem aplicações potenciais em busca e salvamento, agricultura e construção remota, afirmou.