Neural Lander, un sistema AI per migliorare l'atterraggio dei droni

27 Maggio 2019 0

Diamo per scontato che i sistemi di atterraggio dei droni, consumer o meno che siano, funzionino senza particolari difficoltà. In realtà, il decollo ed il ritorno a terra rappresentano i momenti più delicati per i sistemi multirotore, questo perché le turbolenze a cui sono sottoposti risultano infatti molto più problematiche di quanto si pensi.

A complicare le manovre sono i flussi d'aria creati dai rotori che, rimbalzando da questi al terreno, risultano difficili da compensare in modo efficace. Chi è abituato a pilotare dei droni sa bene che in fase di atterraggio la velocità viene diminuita drasticamente e l'avanzata diventa lenta, fino ad un punto in cui l'alimentazione viene interrotta, lasciando letteralmente cadere il drone per l'ultimo tratto che lo separa dal terreno. Dunque una manovra che in sé risulta abituale, ma che potrebbe essere ottimizzata dal punto di vista del consumo energetico e della fluidità generale. E' proprio questo l'obbiettivo del Centro Caltech per sistemi e tecnologie autonome (CAST), che starebbe lavorando ad un sistema basato sull'intelligenza artificiale, finalizzato a migliorare proprio questi aspetti.

Dalla collaborazione tra diversi esperti in reti neurali e specialisti dei sistemi di controllo dei multirotori nasce una tecnologia chiamata Neural Lander: si tratta in pratica di un sistema di controllo basato sull'apprendimento automatico, che si prefigge l'obiettivo di rendere l'atterraggio il più agevole possibile, valutando le condizioni in tempo reale.

Neural Lander tiene traccia di posizione del drone e velocità, modificando la traiettoria e i giri dei rotori in funzione di parametri esterni, come turbolenze e raffiche di vento improvvise. Per verificare i miglioramenti rispetto al metodo tradizionale, è stata misurata la deviazione da una traiettoria ideale in un ambiente tridimensionale. Tre i test effettuati, un atterraggio verticale dritto, un atterraggio ad arco discendente, e un volo durante il quale il drone sfiora una superficie in grado di causare un repentino cambio di turbolenza, come il bordo di un tavolo o situazioni simili.

Il nuovo sistema è stato testato presso un aerodromo alto tre piani che può simulare una varietà quasi illimitata di condizioni di vento all'aperto.

Questo progetto ha il potenziale di aiutare i droni a volare in modo più fluido e sicuro, specialmente in presenza di raffiche di vento imprevedibili, consumando meno energia della batteria poiché i droni possono atterrare più velocemente.

Lo afferma Soon-Jo Chung , scienziato aerospaziale nella Divisione di Ingegneria e Scienza Applicata (EAS) e ricercatore presso il JPL, che Caltech gestisce per la NASA. Una prima documentazione che descrive il sistema Neural Lander è stato presentato all'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) durante la Conferenza internazionale sulla robotica e l'automazione che si è tenuta lo scorso 22 maggio.

A proposito di droni, il prossimo rover della NASA che sarà inviato su Marte con la missione Mars 2020, avrà con sé anche un drone per le rilevazioni aeree. Si chiamerà Marscopter e, viste le complesse condizioni a cui andrà incontro, è stato di recente testato in una stanza apposita in grado di simulare atmosfera e gravità che il velivolo si troverà ad affrontare su Marte.


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