Gara di droni autonomi in FlightGoggles
Per addestrare meglio i droni e ridurre il rischio di danni a se stessi e all’ambiente circostante, Sviluppato dagli ingegneri del MIT una piattaforma di formazione chiamata “Flight Goggles” basata sulla realtà virtuale. Ciò consente a un drone in volo veloce di addestrarsi in un ambiente virtuale mentre sfreccia attraverso lo spazio fisico vuoto. Data la natura della realtà virtuale, questi droni possono ora addestrarsi in sicurezza per qualsiasi ambiente e condizione.
Senza gli occhiali di volo, l’addestramento con i droni comprende in genere un’ampia area chiusa con reti per catturare i veicoli “carenati” e oggetti di scena fisici, comprese porte e finestre. Se si bloccano, si tratta di una spesa aggiuntiva per il progetto a causa della perdita di tempo, delle riparazioni o della sostituzione completa del drone. Questo tipo di addestramento è ideale per i droni che si muovono lentamente progettati per scansionare un ambiente, non per i modelli in rapido movimento.
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“Nel momento in cui desideri eseguire calcoli ad alto rendimento e andare veloce, apporti anche la minima modifica l’ambiente farà schiantare il drone”, afferma Sertac Karaman, professore associato di aeronautica e astronautica al MIT. “Non puoi imparare in quell’ambiente. Se vuoi spingerti oltre i limiti della velocità con cui puoi andare e calcolare, hai bisogno di una sorta di ambiente di realtà virtuale”.
Per sviluppare gli occhiali da volo, il team ha iniziato con un “palestra simile ad un hangar" fiancheggiato da telecamere per la cattura del movimento montate sulle pareti per tracciare il movimento del drone attraverso lo spazio fisico. Questi dati vengono inseriti in un programma di rendering delle immagini che genera un ambiente virtuale fotorealistico in base alla posizione e alla prospettiva del drone. Il programma invia quindi i dati combinati al drone.
Secondo Karaman, la telecamera del drone non è accesa, e invece “ha allucinazioni” mentre “vede” un ambiente mentre sfreccia attraverso un altro, elaborando quel feed visivo a 90 fotogrammi al secondo. Il drone utilizzato per testare Flight Goggles era basato su un telaio in nylon e fibra di carbonio stampato in 3D, un circuito stampato su misura, un “supercomputer” incorporato, un’unità di misurazione inerziale e una fotocamera.
Per il test iniziale, il team ha creato un soggiorno virtuale con una finestra grande il doppio del drone. Volando a cinque miglia orarie, il veicolo è sfrecciato attraverso il finestrino virtuale 361 volte e si è “schiantato” solo tre volte. Durante tutto questo test, il team ha ottimizzato il suo algoritmo di navigazione in modo che il drone potesse “imparare al volo” ed evitare i muri virtuali.
Naturalmente, se in questo esperimento il team avesse utilizzato oggetti di scena anziché la realtà virtuale, sarebbero necessarie tre riparazioni o sostituzioni complete dei droni. Ma con i Flight Goggles, il drone potrebbe “schiantarsi” migliaia di volte e l’addestramento continuerebbe senza costose riparazioni e tempi di inattività.
Ma non puoi tenere una sessione di formazione VR senza testare il drone in uno scenario reale. Il team ha costruito la stessa finestra all’interno della struttura e poi ha acceso la telecamera di bordo del drone. Il risultato: è passato attraverso la finestra fisica 119 volte e si è schiantato/ha richiesto l'intervento umano sei volte.
Anche se non sembra del tutto riuscito, ricorda che il drone a volo veloce ha imparato a volare nello spazio virtuale per non parlare dello zoom attraverso l'apertura a 5 miglia all'ora. Karaman ritiene che i Flight Goggles possano anche allenarsi in sicurezza droni per volare intorno agli esseri umani.
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