Tecnologia dei droni di prossimo livello: i maestri di laboratorio ungheresi eseguono consegne di precisione autonome

Quando sentiamo parlare di droni per le consegne, molti di noi immaginano scene futuristiche: dispositivi sospesi che rilasciano ordini direttamente sui balconi o davanti ai cancelli del giardino Tuttavia, la realtà è molto più complessa La sfida più grande sta nel consentire a questi dispositivi di navigare in ambienti urbani spesso imprevedibili in modo autonomo, sicuro e affidabile I ricercatori del HUN-REN SZTAKI Systems and Control Lab (SCL) hanno ottenuto risultati unici a livello globale in quest’area sviluppando soluzioni di controllo intelligenti che consentono ai droni di reagire in tempo reale ai cambiamenti ambientali consumando energia minima.

Un drone che vede, pensa e decide

Affinché un drone possa volare in sicurezza, deve sapere dove si trova, cosa lo circonda e quale direzione dovrebbe prendere. Le traiettorie di volo preprogrammate non sono abbastanza rapide, è necessario un adattamento improvvisato. Un uccello di passaggio, una gru eretta per la costruzione o anche un’improvvisa raffica di vento possono forzare un cambiamento nel percorso pianificato. I droni autonomi possono fare affidamento su una serie di sensori per l’orientamento: GPS, accelerometri giroscopi, accelerometri e LIDAR che funzionano in modo simile al radar, ma utilizzano laser invece delle onde radio per mappare oggetti e ostacoli nell’ambiente.

Questo ci porta a uno dei dilemmi fondamentali della tecnologia: possiamo dotare i droni dei migliori sensori possibili, ma questi sono pesanti, consumano molta energia e complicano il sistema Eppure un drone può trasportare solo un peso limitato, la sua capacità della batteria è finita Ecco perché sono necessarie soluzioni di controllo intelligenti ed efficienti. L’obiettivo non è rilevare e registrare ogni bit di dati, ma percepire ed elaborare quanto basta per prendere decisioni rapide e sicure.

Ricercatori presso HUN-REN SZTAKI SCL stanno sviluppando software in grado di prendere decisioni rapide e affidabili sulla base dei dati disponibili. “Questi sistemi non solo pianificano in anticipo, ma pianificano costantemente i movimenti del drone in risposta anche al minimo cambiamento inaspettato, afferma Tamás Péni, ricercatore presso SCL. “Non è sufficiente sapere dove si trova l’ostacolo in un dato momento. Il drone deve anche prevedere come l’oggetto potrebbe muoversi e regolare di conseguenza il proprio movimento, mantenendo distanze di sicurezza adeguate.”

Per raggiungere questo obiettivo la pianificazione della traiettoria di volo avviene su due livelli Il primo è il livello globale, che funziona in modo molto simile all’uso di un GPS per guidare verso una destinazione Sulla base delle mappe e dei dati disponibili, il drone pianifica la sua rotta Tuttavia, quando si verifica una situazione inaspettata, diciamo, un drone a ostacoli appare a livello locale, regola la sua traiettoria di volo o addirittura ripensa la sua intera rotta Se più droni sono nell’aria contemporaneamente, possono anche comunicare con un altro Ad esempio, se si rileva un nuovo ostacolo come una gru che era contrassegnata sulla mappa può condividere immediatamente queste informazioni con gli altri In questo modo tutti i droni lavorano da un singolo “” e possono raggiungere in sicurezza le loro destinazioni.

Utilizzando il sistema sviluppato dai ricercatori HUN-REN SZTAKI, un drone può raccogliere autonomamente un pacco da un veicolo in movimento con un semplice gancio e consegnarlo a un altro veicolo in movimento. Chiunque abbia mai giocato a un gioco di pesca carnevalesco sa che questo non è un compito facile, anche se controllato da mani A partire da ora, solo il laboratorio ungherese ha dimostrato la capacità di svolgere pienamente questo compito in modo autonomo. “Altri progetti internazionali utilizzano meccanismi di presa attivi più complessi e più pesanti (come punte, elettromagneti, o bracci robotici) mentre la nostra soluzione non è solo tecnicamente più semplice ma anche più efficiente dal punto di vista energetico, afferma il dottor Roland Tóth, ricercatore presso SCL. “Questo rende possibile che i droni eseguano compiti più piccoli e complessi, un gancio può essere attaccato quasi facilmente a qualsiasi pacchetto.

Non ordinare la pizza tramite drone per ora

Anche se spesso immaginiamo droni per le consegne che operano in ambienti urbani, i primi sistemi veramente funzionali non si vedranno nelle strade cittadine Il motivo è semplice: le aree rurali, scarsamente popolate o gli spazi chiusi come i magazzini sono molto più prevedibili.

Alcuni paesi hanno già lanciato servizi iniziali in cui i droni consegnano cibo per farmaci o piccoli pacchetti. Tuttavia, questi operano in condizioni meteorologiche stabili, tra edifici bassi e ambienti con traffico aereo leggero che non richiedono elevata precisione o manovre rapide.

Al contrario, il tipo di controllo che consente a un drone di consegnare autonomamente e in sicurezza un pacchetto tra veicoli in movimento non fa ancora parte della realtà quotidiana Il controllo del movimento in tempo reale, con precisione centimetrica, necessario per tali compiti è proprio il luogo in cui il lavoro dei ricercatori HUN-REN SZTAKI è rivoluzionario su scala globale.

Questi sviluppi sono meglio testati in strutture industriali o logistiche: in tali spazi chiusi, non ci sono movimenti casuali, uccelli o pedoni, e il vento o la nebbia non interferiscono con il volo Queste condizioni offrono l’ambiente ideale per avanzare il volo autonomo di precisione, dove i droni possono dimostrare la loro affidabilità in caso di sfide reali ma in un ambiente controllato.

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