Ciudades inteligentes: ¿El futuro del tráfico aéreo seguro con drones?

Después de crear la primera bandada de drones autoorganizados del mundo, investigadores de la Universidad Eötvös Loránd (ELTE), Budapest, Hungría, ahora también han demostrado la primera solución de tráfico de drones autónomos a gran escala. Este nuevo sistema fascinante es capaz de mucho más de lo que se podría ejecutar con pilotos humanos.

El personal del Departamento de Física Biológica de la Universidad Eötvös ha estado trabajando en robótica grupal y enjambres de drones desde 2009. En 2014, crearon la primera bandada de cuadricópteros autónomos del mundo compuesta por al menos diez unidades. El grupo de investigación ha alcanzado ahora un nuevo hito al publicar el denso tráfico autónomo de cien drones en la revista Swarm Intelligence.

Pero, ¿cuál es la diferencia entre enjambre y tráfico de drones autónomos?

En el primero, el objetivo de las unidades es lograr una sincronización perfecta a través de un movimiento conjunto coordinado, como en una bandada de pájaros. Sin embargo, en una situación de tráfico, los drones pueden tener rutas y objetivos individuales, lo que lleva a posibles conflictos. Esto es particularmente cierto cuando el tráfico no ocurre en rutas designadas sino en espacios abiertos, cuando los peatones cruzan una plaza en direcciones arbitrarias o los drones se mueven libremente en el cielo abierto.

Los investigadores de ELTE resolvieron este problema combinando un planificador de rutas especial, con visión de futuro y actualización en tiempo real con las interacciones de los modelos tradicionales de enjambre bioinspirados. Por lo tanto, los robots autónomos pueden evitar de forma óptima la mayoría de los conflictos de tráfico y gestionar de forma segura los restantes coordinándose directamente con sus vecinos.

La eficacia del modelo completamente autoorganizado, sin control central, se probó primero en simulaciones.

Durante este proceso, pudieron demostrar el tráfico aleatorio continuo de alta velocidad de hasta 5000 drones en dos dimensiones con velocidades idénticas o diferentes velocidades y/o prioridades. Incluso los casos tridimensionales en capas se mapearon para ilustrar la solución eficiente de situaciones densas de tráfico de drones para futuras ciudades inteligentes y conceptos de control de tráfico aéreo descentralizado.

El modelo luego se programó en una flota de drones de cien miembros propiedad de CollMot Robotics Ltd., una empresa fundada en el Departamento de Física Biológica con el objetivo de comercializar la tecnología de enjambres de drones. El tráfico de drones autoorganizados se demostró en vivo con cien drones.

Basándose en esta solución,

se puede iniciar una nueva fase de operaciones automatizadas de drones enjambre en una amplia gama de aplicaciones, desde la pulverización en grupo hasta el transporte de carga basado en drones y aplicaciones de la industria de la defensa.

Todos estos objetivos están representados por CollMot Robotics Ltd., que coopera con ELTE para impulsar continuamente los resultados científicos hacia innovaciones industriales. Como recompensa, los fundadores de la empresa recibieron el premio Investigador Innovador de ELTE en 2021.

Para más información sobre la investigación relacionada con enjambres de drones.