Algoritmo do MIT deixa drones autônomos ainda mais rápidos

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Imagem: Reprodução/Jason Blackeye, Unsplash
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Engenheiros aeroespaciais do Instituto de Tecnologia de Massachusetts – sigla MIT em inglês – desenvolveram um algoritmo que treina drones a acharem as rotas mais rápidas ao redor de obstáculos, aumentando em até 20% a velocidade em trajetos.

Os resultados do projeto foram publicados no periódico científico Diário de Pesquisa Internacional em Robótica, da editora Sage, no fim do mês passado. Confira abaixo um vídeo que explica a metodologia e ilustra a eficiência do algoritmo — disponível apenas em inglês.

Como funciona?

O algoritmo combina simulações de drones percorrendo trajetos virtuais com dados da vida real.

"Em altas velocidades, existem vários aspectos complicados de aerodinâmica que são difíceis de simular, então usamos testes reais para preencher os 'buracos', como, por exemplo, quando que é melhor desacelerar para ir mais rápido depois", disse Ezra Tal, estudante de graduação do Departamento de Aeronáutica e Astronáutica da instituição. "É uma abordagem holística que usamos para tornar a trajetória a mais eficiente possível", acrescentou.

Segundo o portal do MIT, para entender como a aerodinâmica em alta velocidade afeta os equipamentos, pesquisadores normalmente fazem experimentações com drones em diferentes velocidades e em percursos distintos para observar quais conseguem voar rápido sem acidentes — um processo caro, pois envolve a queda de inúmeros pequeninos inocentes.

Neste caso, o time montou um modelo de planejamento de voo com física  para simular como os dispositivos se comportam em cenários diferentes de corrida, com caminhos e velocidades variantes. Então, os acadêmicos listaram os testes possíveis e impossíveis — que resultam em batidas.

Ambiente de testes na vida realAmbiente de testes na vida realFonte:  Reprodução/ Sage Journals 

"Podemos fazer essa simulação de baixa fidelidade barata e rápida para observar rotas interessantes e fáceis. Assim já sabemos quais são práticos na vida real", explicou Tal.

Corridas de drones

Para ilustrar a abordagem, os engenheiros simularam um drone correndo por um circuito com 5 obstáculos e reproduziram a configuração no laboratório, com as mesmas velocidades e trajetórias. Logo depois, realizaram um "racha" com um dispositivo que não incorpora a metodologia.

O algoritmo do MIT ganhou todas as corridas, com tempos até 20% menores do que o rival. Os desenvolvedores agora estão planejando novos experimentos mais complexos e com uma velocidade média maior. Eles também pretendem incorporar dados de pilotos humanos, que podem melhorar o programa com novas manobras.

Além de garantir vitórias em corridas, o trabalho pode ser aplicado em inúmeras situações que exigem agilidade, como operações de resgate, por exemplo. "Esse tipo de algoritmo é um passo valioso para alcançar um futuro em que drones se movimentam rapidamente em ambientes complicados", disse Sertac Karaman, diretor do Laboratório de Sistemas de Informação e Decisão do MIT.