Los pilotos de carreras de drones son capaces de un control y un engaño impresionantes, pero los drones de carreras autónomos también están buscando reclamar su parte del centro de atención. Los científicos de TU Delft han desarrollado lo que se dice que es el avión teledirigido autónomo de carreras más pequeño del planeta, una hazaña que implicó algunas innovaciones serias en los algoritmos que controlan su trayectoria de vuelo.

El concurso de Inteligencia Artificial Robótica de la Liga de Carreras de Drones, con un costo de US$2.25 millones, es un ejemplo del botín que se ofrece a los tecnólogos que desarrollan aviones teledirigidos de carreras que vuelan por su cuenta. Esa competición en particular ofrece 1 millón de dólares para el equipo ganador de un circuito de carreras de IA cara a cara, y 250.000 dólares para el primer equipo en vencer a un avión teledirigido por un piloto humano a través de la línea de meta. El punto es que los drones de carreras autónomos son un negocio serio, y a medida que la tecnología avanza puede tener efectos de flujo para otras áreas de la industria de los drones.

«Para los drones típicos con cuatro rotores, volar más rápido también significa simplemente que pueden cubrir más área», dice Guido de Croon, líder científico del Laboratorio de Micro Vehículos Aéreos de la Universidad Técnica de Delft. «Para algunas aplicaciones, como la búsqueda y rescate o la entrega de paquetes, ser más rápido será enormemente beneficioso. Nuestro enfoque en soluciones ligeras y baratas significa que estas capacidades de vuelo rápido estarán disponibles para una gran variedad de aviones no tripulados».

De Croon y su equipo se pusieron manos a la obra para ver cómo encajar exactamente un paquete pequeño en un avión teledirigido de competición. Los investigadores dicen que los drones de carreras autónomos más rápidos pueden viajar a unos dos metros por segundo (6,5 pies), pero estos requieren procesadores y cámaras de alto rendimiento para modelar su trayectoria de vuelo, lo que a su vez los hace pesados y caros.

Scientists at TU Delft have now developed what is claimed to be the smallest autonomous racing...

El avión con el que terminaron pesa sólo 72 g (2,5 onzas) y tiene un diámetro de 10 cm (3,9 pulgadas), lo que constituye el avión teledirigido autónomo de carreras más pequeño del mundo. Con una sola cámara y sensores mínimos, el avión no tripulado depende en gran medida de algoritmos eficientes que le ayudan a predecir un camino seguro a través de un curso con información mínima.

«Cuando se reduce el dron y los sensores, la calidad de las mediciones de los sensores se deteriora, desde la cámara hasta los acelerómetros», explica Shuo Li, estudiante de doctorado en el MAVLab sobre el tema de las carreras de drones autónomas. «Por lo tanto, el enfoque típico de integrar las aceleraciones medidas por los acelerómetros es desesperado. En su lugar, sólo hemos utilizado la actitud de los zánganos estimada en nuestro modelo predictivo. Corregimos la deriva de este modelo en el tiempo confiando en las medidas de la visión».

El equipo puso a trabajar a su avión teledirigido en un campo de regatas cubierto en el Cyberzoo de TU Delft, que consta de cuatro puertas. El avión teledirigido pudo navegar el recorrido y viajar a una velocidad media de dos metros por segundo, a la par del rendimiento de los aviones teledirigidos autónomos más grandes, aunque el equipo espera que esto sea sólo el principio, y que sus avances puedan aplicarse a otras aplicaciones para aviones no tripulados.

«Actualmente estamos lejos de las velocidades obtenidas por los expertos corredores de drones humanos», dice Christophe De Wagter, fundador del MAVLab. «El siguiente paso requerirá un mejor control predictivo, estimación del estado y visión por computador. Los algoritmos eficientes para lograr estas capacidades serán esenciales, ya que permitirán que el avión teledirigido perciba y reaccione rápidamente. Además, los zánganos pequeños pueden elegir su trayectoria más libremente, ya que las puertas de carreras son relativamente más grandes para ellos».