Seguimiento visual de trayectoria para robots autónomos diminutos.
“CrazyFlie”, drone diminuto con tecnología de navegación bioinspirada. (Fuente: Guido de Croon/TU Delft| MAV Lab)
La robótica busca sortear diferentes retos tecnológicos, y sus investigaciones vuelven la atención al ámbito de la biología, una vez más, para encontrar en la naturaleza formas de abordar y resolver desafíos técnicos de un modo innovador y disruptivo. Por lo general, los vehículos aéreos no tripulados dependen en gran medida para su navegación de una infraestructura externa como el GPS, así como también del empleo de complejos algoritmos basados en mapas, cuya operatividad demanda gran potencial computacional. Investigadores de la Universidad Técnica de Delft, en los Países Bajos, han desarrollado una estrategia de navegación autónoma a partir de analizar cómo las hormigas reconocen visualmente su entorno y combinan esa información con el conteo de pasos para retornar al punto de partida sin inconvenientes.
El trabajo de investigación “Visual route following for tiny autonomous robots”, recientemente publicado en julio en la revista Science Robotics, explora una innovadora estrategia de navegación para los robots autónomos. El equipo de investigación de la TU Delft dirigido por Tom van Dijk, ha puesto su atención en el mundo de los insectos, específicamente en las hormigas, las cuales pueden transitar largas distancias, al tiempo que tienen una capacidad arcaica de retornar con éxito a su mismo punto de origen de modo eficiente. Basándose en el análisis de la biología de estos insectos en particular, estos investigadores neerlandeses han desarrollado un drone autónomo diminuto, bautizado como Crazyflie Brushless, con capacidad para recorrer trayectorias interiores de hasta 100 metros de longitud y retornar al punto de partida, utilizando pocos recursos de cálculo y memoria.
La estrategia bioinspirada se plasma en la combinación de la odometría (uso de datos de sensores de movimiento para estimar el cambio de la posición con respecto al tiempo) y la localización visual, que guía la orientación en relación a puntos de referencia visuales del entorno.
Dron diminuto que realiza un seguimiento visual autónomo del recorrido con su cámara panorámica (Crédito: Tom van Dijk et al., "Visual route following for tiny autonomous robots". Sience Robotics, 2024)
El dispositivo diseñado pesa 56 gramos, cuenta con una cámara panorámica y está equipado con un microcontrolador y tan solo 192 Kb de memoria. Asimismo, se pondera el potencial del pequeño aparato para diversas aplicaciones, ya que gracias a su reducido tamaño y poco peso, es seguro, incluso si choca accidentalmente contra algo o alguien.
"La estrategia de navegación propuesta, inspirada en los insectos, es un paso importante en el camino hacia la aplicación de robots autónomos diminutos en el mundo real", sostiene Guido de Croon, otro de los autores del proyecto, en una nota de la agencia SINC. El científico reconoce que "la funcionalidad de la estrategia propuesta es más limitada que la que ofrecen los métodos de navegación más avanzados. No genera un mapa y solo permite al robot volver al punto de partida. Aun así, para muchas aplicaciones puede ser más que suficiente". En ese sentido, el propio Guido de Croon menciona posibles casos de uso: “Para el seguimiento de existencias en almacenes o la vigilancia de cultivos en invernaderos, los drones podrían volar, recoger datos y volver a la estación base. Podrían almacenar imágenes relevantes para la misión en una pequeña tarjeta SD para su posterior procesamiento en un servidor, aunque no las necesitarían para la navegación propiamente dicha".
Sorprendéte con más detalles de este proyecto en el siguiente video (activá el subtítulo):
