Voo livre de um quadrotor danificado sujeito à perda de rotor único no túnel de vento.
Comparado a um veículo com um único rotor principal, como um helicóptero, você pensaria que um quadricóptero seria totalmente mais seguro. Afinal, ele não terá vários pontos de falha possíveis antes de não poder mais permanecer no ar? Infelizmente, isso não está correto. Maioria drones terá dificuldade para voar a menos que todos os quatro rotores estejam operacionais. Isso é algo que pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Delft, na Holanda, tenho trabalhado para resolver.
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Na recente Conferência Internacional sobre Robôs Inteligentes (IROS 2018) na Espanha, a equipe demonstrou uma “falha controlador de tolerância”, que permite que um quadrotor continue voando em altas velocidades, mesmo se um rotor estiver quebrado ou um motor falhou. Não, não parece tão bonito, mas, o que é crucial, permanece estável. Igualmente importante é o facto de ser capaz de o fazer mantendo ao mesmo tempo o impulso para a frente. Isto graças a alguma matemática inteligente por parte dos investigadores de Delft, que conseguiram basear-se em informações como o giroscópio e acelerômetro integrados do drone para descobrir como o vôo deve ser alcançado usando os três restantes rotores.
“Imagine isso quando um quadrotor está entregando um pacote importante sobre a água, onde sopra um vento forte. De repente, um motor apresentou mau funcionamento”, disse Sihao Sun, pesquisador do projeto, à Digital Trends. “Normalmente, neste caso, o drone cairá na água junto com o pacote. Mas com a nossa tecnologia, ele é capaz de continuar voando a uma velocidade considerável para voar de volta a um local de pouso seguro. Isso poderia salvar o pacote e o próprio drone.”
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Em outro caso de uso, é possível imaginar como um drone com rotor danificado poderia ser configurado para retornar à sua base de operações de forma segura, sem colocar pessoas e bens em perigo.
A equipe colocou o drone (um Parrot Bebop 2 padrão e pronto para uso) em um túnel de vento para simular o vôo para frente sem movimento real para frente. O quadrotor atingiu uma velocidade máxima de 9 metros por segundo, aproximadamente metade da velocidade máxima de um Bebop com quatro rotores funcionais. A equipe espera estender isso em breve para voos ao ar livre.
“O próximo passo neste projeto é a combinação desta tecnologia de controle tolerante a falhas com controle em tempo real detecção de falhas e previsão e proteção de envelope”, disse Coen de Visser, outro pesquisador da equipe. nós. “Uma questão importante que esperamos responder com a nossa investigação é esta: Como podemos tornar o drone ‘consciente’ das suas próprias limitações e capacidades físicas após a ocorrência de uma falha? Sem tal consciência, após uma falha, o drone não pode tomar uma decisão informada sobre se deve realizar um pouso de emergência, tentar voar de volta à base ou até mesmo continuar a missão com redução desempenho."
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