Un drone di ricerca e salvataggio che scansiona le urla

C'è quel momento iconico in molte storie di Superman in cui l'Uomo d'Acciaio sta volando attraverso il cielo quando, grazie al suo super udito, capta la voce debole e spaventata di una persona che chiama aiuto. Senza pensarci due volte, Supes si concentra sulla sorgente audio e vola in quella direzione, pronto a eseguire un audace salvataggio.

Scambia il supereroe più antico dei fumetti con il mantello per un drone e avrai praticamente la tecnologia sviluppata dai ricercatori nel laboratorio di ricerca tedesco Fraunhofer FKIE. Hanno equipaggiato droni con array di microfoni, alcuni algoritmi intelligenti di intelligenza artificiale e un computer di bordo in modo che possa riconoscere il suono delle urla e rilevarne la precisione posizione. Al momento, il team sta utilizzando i droni DJI Matrice M600 per l'attività di prova, sebbene questi UAV potrebbero essere facilmente sostituito con quasi tutti i droni in grado di trasportare i necessari 2,2 libbre (1 chilogrammo) carico utile.

"Stiamo sviluppando una tecnologia che potrebbe sicuramente salvare vite in caso di disastro", Macarena Varela, un ricercatore presso Fraunhofer FKIE che ha lavorato al progetto con Wulf-Dieter Wirth, ha dichiarato a Digital Tendenze.

Ogni minuto conta

Varela sottolinea che, dopo un disastro come un terremoto, ogni minuto dello sforzo di salvataggio è cruciale. Con le vittime potenzialmente intrappolate tra le macerie o altrimenti ferite, ogni 60 secondi in più potrebbe benissimo fare la differenza tra la vita e la morte. I droni sono già utilizzati in scenari di disastro grazie alla loro capacità di rilevare scene dall'alto, unita alla loro agilità e capacità di accedere ad aree difficili da raggiungere. Ma fino ad ora, i droni hanno dovuto affidarsi in gran parte all'identificazione visiva per individuare le persone. Tuttavia, utilizzando il cosiddetto "Crow's Nest Array" della tecnologia acustica, potrebbero presto essere in grado di volare in una zona disastrata e quindi ascoltare per identificare le persone anche dalle loro voci.

In un'età di assistenti domestici intelligenti come Echo di Amazon, l'idea di A.I. la tecnologia in grado di rilevare le voci non è proprio la fantascienza di una volta. Ma mentre Alexa oppure Siri potrebbe riuscire a distinguere la tua voce dall'altra parte della cucina, con il cibo che gorgoglia sul fornello e la musica giocare in sottofondo, non è niente in confronto alla sfida che i droni che rilevano le urla della squadra devono affrontare qui. Nessun normale frastuono domestico è paragonabile ai suoni del vento e del rotore, oltre ad altri rumori ambientali assortiti, con cui questa configurazione di droni deve fare i conti e riesce a navigare con disinvoltura.

"Attualmente stiamo ancora elaborando i dati per filtrare adeguatamente quei rumori e ottenere una migliore lettura degli eventi sonori impulsivi", ha affermato Varela. “Nel corso degli anni, abbiamo acquisito una vasta esperienza nel filtraggio del rumore per rilevare diversi tipi di eventi sonori impulsivi. Ad esempio, in passato siamo riusciti a sopprimere il suono estremamente rumoroso degli elicotteri per rilevare eventi sonori impulsivi. Abbiamo anche filtrato il rumore dei veicoli a terra per lo stesso scopo. Applicando metodi di filtraggio appropriati, abbiamo ottenuto un solido rilevamento dei segnali di interesse".

Quando Varela fa riferimento al passato, non scherza: questo progetto è stato al centro di (finora) otto anni di ricerca presso il Fraunhofer FKIE. In precedenza, il team aveva dimostrato di essere in grado di rilevare e localizzare suoni come urla in ambienti rumorosi. Tuttavia, ciò richiedeva un microfono e un array di processori molto più grandi e pesanti che non avrebbero potuto essere trasportati da un drone. In confronto, quest'ultima dimostrazione è stata effettuata utilizzando microfoni MEMS digitali, gli stessi microfoni piccoli e leggeri che si trovano nei telefoni cellulari.

Più lavoro da fare

Non pensare che questa sia la fine del progetto, però. "Stiamo ancora sviluppando il sistema: adattando i metodi, lavorando su metodi di soppressione del rumore, stime di localizzazione geografica e altro", ha affermato Varela. “Vorremmo svilupparlo ulteriormente. [Un obiettivo è che] il drone deve essere in grado di volare automaticamente [verso] aree di interesse."

Mirano anche a collegare altri sensori alla configurazione del drone in modo da poter fornire autonomamente informazioni sulle vittime alle squadre di emergenza.

Prendi in considerazione gli altri robot di soccorso di emergenza e le tecnologie dei droni attualmente in fase di esplorazione, che vanno da veicoli di soccorso sotterraneo A robot antincendio — e non è impossibile pensare che le missioni di soccorso del futuro possano essere svolte prevalentemente attraverso tecnologie automatizzate. Potrebbe essere ancora un po 'di tempo libero, ma un lavoro come questo dimostra quanto si stia avvicinando.

Questa ricerca sul rilevamento delle urla è stata recentemente dimostrata virtualmente durante il 180° Meeting della Acoustical Society of America, tenutosi dall'8 al 10 giugno.

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