Los robots voladores llamados drones se utilizaron en un espectacular espectáculo de luces para las ceremonias de apertura de los Juegos Olímpicos en Corea del Sur. ejecutando rutinas elaboradas que los humanos habían programado de antemano. Otros drones son piloteados por control remoto, que van desde versiones de juguete de bajo costo hasta los sofisticados dispositivos utilizados en el ejército.

En un laboratorio de la Universidad de Pensilvania, Los ingenieros ahora han producido algo completamente diferente:"enjambres" de drones que pueden navegar por sí mismos.

Imagínese a un equipo de bomberos fuera de un edificio en llamas, incapaz de saber si algún piso se ha derrumbado. O imagine un accidente nuclear que es demasiado peligroso para que los humanos lo examinen de cerca. En un futuro no muy lejano, un grupo de estos drones podría manejar el trabajo en su lugar, dicen los ingenieros de Penn.

Dichos dispositivos pueden funcionar en grupo para sondear un área amplia, capturar imágenes y otros datos que ayudarían a los servicios de emergencia a trazar el siguiente paso, desde una distancia segura, dijo el líder del equipo, Vijay Kumar, quien también es decano de la escuela de ingeniería de Penn.

"Los robots básicamente se hablan entre sí, ", dijo." Todos saben a dónde van. Pueden usar algoritmos de alto nivel para distribuirse en formas complejas para resolver tareas ".

Los dispositivos perciben su entorno por medio de cámaras integradas y "unidades de medición inerciales, la misma tecnología que se usa en los teléfonos inteligentes para saber cuándo la pantalla está inclinada de una manera u otra. El cerebro de la computadora montado en cada dron también provino de un teléfono inteligente, fabricado por Qualcomm". , que financió la investigación junto con el Pentágono y la National Science Foundation.

"Es un teléfono inteligente sin funda, ", dijo el científico investigador de Penn, Giuseppe Loianno.

Loianno dijo que no podía revelar el total de fondos exacto para el proyecto, pero es seguro decir que se cuentan por millones. El laboratorio de robótica de Penn ha recibido otras subvenciones para proyectos relacionados con los drones, incluido un desembolso de $ 27 millones del Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU.

Loianno y su colega Aaron Weinstein, quien obtuvo una licenciatura en ingeniería de Penn en 2017 y sigue siendo parte del equipo, mostró cuatro de los robots voladores recientemente en el Pennovation Center de la universidad.

Usando una computadora portátil, Weinstein emitió una serie de comandos generales a los drones:forma una línea recta, un diamante, una diagonal, luego deje que la mente colmena electrónica descubra el resto.

Los cuatro robots se levantaron como uno, sus diminutas hélices giraban tan rápido que producían un zumbido musical, una nota cercana a un Fa sostenido.

Colectivamente determinaron cuál de ellos ocuparía un lugar determinado en cada formación, utilizando un algoritmo para encontrar la ruta más eficiente desde donde los dispositivos habían estado flotando inmediatamente antes.

La investigación, programado para ser presentado en una conferencia a finales de este año, está llamando la atención. Un fan es Larry Matthies, un científico investigador senior en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el Instituto de Tecnología de California.

"El grupo de Vijay ha sido uno de los líderes mundiales en esta área, "dijo Matthies, un experto en visión por computadora que trabajó en las misiones Mars Exploration Rover y Pathfinder.

Los drones fueron fabricados por Qualcomm con sede en San Diego y personalizados por el equipo de Penn. Un gran punto de venta de los dispositivos es su precisión milimétrica.

Los drones de Intel utilizados para la ceremonia de los Juegos Olímpicos se basaron en las señales de GPS para fijar su posición, una tecnología que es buena a unos pocos metros en cualquier dirección. Pero los drones de Penn pueden decir dónde están a una pulgada más o menos, dijeron los ingenieros. Weinstein, Loianno, y su colega Adam Cho no dudó en posar para una foto mientras los dispositivos flotaban en formación alrededor de sus cabezas.

Y a diferencia de los drones que dependen de señales de satélite, los drones Penn pueden navegar en interiores.

La clave son las cámaras integradas combinadas con un sofisticado software. Dado un punto de partida conocido, un dron mantiene un punto fijo en su posición en función de cómo cambia la vista de la cámara del suelo debajo de una fracción de segundo a la siguiente.

Funciona incluso cuando el marco de referencia de la cámara es el diseño caótico de las baldosas del piso del Pennovation Center:una mezcla de garabatos beige sobre un fondo gris oscuro, sin patrón aparente.

El edificio, escondido en una curva del Schuylkill en un vecindario de Filadelfia llamado Forgotten Bottom, se extiende a ambos lados de la línea entre la investigación y el comercio, albergar tanto laboratorios académicos como empresas de nueva creación. Qualcomm, la compañía inalámbrica que ayudó a financiar la investigación de drones de Kumar, también tiene proyectos en marcha allí.

Algunas características de los drones Penn aún están en desarrollo, por ejemplo, cómo almacenarían imágenes y crearían un mapa de un entorno desconocido. En caso de accidente nuclear, los drones también tendrían que hacer frente a la radiación, que puede interferir con la comunicación inalámbrica.

Además de navegar por su cuenta, los drones son intercambiables, capaz de adaptarse y asumir nuevas responsabilidades en caso de que alguno de los miembros falle durante una misión.

En ese sentido, Kumar dijo:su actuación fue como la de los campeones del Super Bowl Eagles, que empujó con éxito a una serie de jugadores suplentes a papeles protagónicos.

"Estamos ante algo que es intrínsecamente resistente, "dijo sobre los drones a principios de este mes, todavía ronco de celebrar en Broad Street la noche de la gran victoria. "Ese término también se usa para describir a las Águilas".

Después de todo, el equipo de fútbol fue elogiado esta temporada por su defensa "enjambre".

Sin embargo, a diferencia de las Águilas, los drones podrían producirse por alrededor de $ 1, 000 cada uno, Dijo Kumar. Hasta aquí, el equipo de Penn ha demostrado enjambres con hasta 12 drones, y Loianno dijo que no hay razón para que no puedan hacer 100.

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