Volo libero di un quadrirotore danneggiato soggetto alla perdita del singolo rotore nella galleria del vento.
Rispetto a un veicolo con un singolo rotore principale, come un elicottero, penseresti che un quadricottero sarebbe del tutto più sicuro. Dopotutto, non ha avuto molteplici possibili punti di fallimento prima di non poter più rimanere aereo? Sfortunatamente, non è corretto. Maggior parte droni farà fatica a volare a meno che tutti e quattro i rotori non siano operativi. Questo è qualcosa che i ricercatori dell’Università di Tecnologia di Delft dei Paesi Bassi hanno lavorato per risolvere.
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Alla recente Conferenza internazionale sui robot intelligenti (IROS 2018) in Spagna, il team ha dimostrato un “difetto controllore di tolleranza” che consente al quadrirotore di continuare a volare ad alta velocità, anche se si è rotto un rotore o un motore è fallito. No, non sembra altrettanto carino farlo, ma, soprattutto, rimane stabile. Cosa altrettanto importante, è in grado di farlo mantenendo lo slancio in avanti. Questo grazie ad alcuni calcoli intelligenti da parte degli investigatori di Delft, che sono stati in grado di attingere a informazioni come il giroscopio e l'accelerometro integrati nel drone per capire come effettuare il volo utilizzando i restanti tre rotori.
“Immaginate questo quando un quadrirotore consegna un pacco importante sull’acqua dove soffia un forte vento. All’improvviso un motore non funziona correttamente”, ha detto a Digital Trends Sihao Sun, un ricercatore del progetto. “Normalmente in questo caso il drone si schianta in acqua insieme al pacco. Ma con la nostra tecnologia, è in grado di continuare a volare a una velocità considerevole per tornare verso un luogo di atterraggio sicuro. Ciò potrebbe salvare il pacco e il drone stesso”.
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In un altro caso d’uso, è possibile immaginare come un drone con un rotore danneggiato possa essere impostato per tornare alla sua base operativa in modo sicuro, senza mettere in pericolo persone e proprietà.
Il team ha messo alla prova il drone (un Parrot Bebop 2 standard disponibile in commercio) in una galleria del vento per simulare il volo in avanti senza un effettivo movimento in avanti. Il quadrirotore raggiungeva una velocità massima di 9 metri al secondo, circa la metà della velocità massima di un Bebop con quattro rotori funzionanti. Il team spera di estenderlo presto ai voli all’aperto.
“Il passo successivo in questo progetto è la combinazione di questa tecnologia di controllo tollerante ai guasti con il tempo reale rilevamento dei guasti e previsione e protezione dell’inviluppo”, ha detto Coen de Visser, un altro ricercatore del team noi. “Una domanda importante a cui speriamo di rispondere con la nostra ricerca è questa: come possiamo rendere il drone “consapevole” dei propri limiti e capacità fisiche dopo che si è verificato un guasto? Senza tale consapevolezza, dopo un guasto, il drone non può decidere con cognizione di causa se farlo o meno effettuare un atterraggio di emergenza, tentare di tornare alla base o addirittura continuare la missione con dimensioni ridotte prestazione."
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