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Video: cómo un enjambre autónomo de microdrones olfatea una fuga de gas

David Hambling

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Son tan pequeños que entran en la palma de la mano y sólo pesan alrededor 42 gramos. Tienen una cámara para evitar obstáculos y navegar de forma autónoma sin necesidad de GPS.

16 Julio de 2021 10.37

Un enjambre de diminutos drones detecta rápidamente una fuga química y la rastrea hasta su origen sin ayuda humana. La tecnología, conocida como Sniffy Bug, fue desarrollada por un equipo dirigido por Bardienus Duisterhof de la Universidad Tecnológica de Delft utilizando algoritmos inspirados en el comportamiento de los insectos.

Es la primera vez que se demostró un enjambre autónomo de este tipo. TU Delft es bien conocido por el trabajo con drones; otros miembros del equipo procedían de la Universidad de Barcelona y la Universidad de Harvard.

La localización de una fuga de gas implica mover un sensor a través del área afectada y avanzar hacia concentraciones más altas de gas. Puede ser una tarea peligrosa y que requiere mucho tiempo, y los sitios industriales ya están utilizando cuadricópteros detectores de metano que requieren un controlador humano y herramientas de análisis de datos.

Un equipo de varios drones trabajando juntos sería más eficiente, pero es difícil para los drones de este tamaño operar en entornos industriales abarrotados o en interiores, debido a los obstáculos y la falta de confiabilidad del GPS.

El equipo de Sniffy Bug utiliza cuadricópteros Crazyflie comerciales lo suficientemente pequeños como para caber en la palma de su mano y pesan alrededor 42 gramos. Estos fueron equipados con sensores de alcance láser y una cámara para evitar obstáculos y navegar de forma autónoma sin necesidad de GPS. También desarrollaron un detector de gas diminuto pero sensible para los drones.

Los drones navegan por una habitación u otro espacio con un 'algoritmo de error' bioinspirado que combina el movimiento aleatorio con seguir la línea de paredes y otros obstáculos, y distanciarse de otros drones. Los drones comparten datos sobre concentraciones de gas para que puedan converger en su fuente utilizando el algoritmo Sniffy Bug. Esto es muy eficiente y puede funcionar en tiempo real incluso en los procesadores limitados de los drones.

El enjambre se probó en un entorno de diez metros cuadrados en cuatro configuraciones diferentes que representan varias habitaciones o espacios desordenados. En 11 de las 12 pruebas, el enjambre pudo converger rápidamente en una fuente de vapor de alcohol isopropílico.

Los pequeños drones son seguros de usar en entornos industriales y domésticos. El equipo ahora está trabajando con enjambres más grandes, que podrían cubrir áreas más grandes y entornos más complejos. Hay aplicaciones obvias en otras áreas.

Ya ha habido propuestas de enjambres de drones para rastrear fuentes de contaminación del aire en entornos urbanos. El ejército estadounidense, por ejemplo, ya tiene sensores tácticos montados en drones para detectar nubes de agentes químicos a distancia; un enfoque basado en enjambres podría cubrir un área más amplia y podría localizar la fuente exacta del agente.

Sin embargo, este enfoque no se limita a la detección de gas. Los desarrolladores están ansiosos por alentar a otros a explorar las capacidades sin explotar de enjambres multicópteros pequeños y de bajo costo. Son útiles para probar software swarming antes de migrarlo a plataformas más grandes, pero pueden ser útiles por derecho propio en entornos a los que no se puede acceder por otros medios. Esto podría ser dentro de edificios, pero también puede ser invaluable en lugares de incendios o accidentes, subterráneos en cuevas o túneles, dentro de tanques de almacenamiento o en otros lugares peligrosos.

Con información de Forbes US.

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