Drone viajando a 48km/h desvia-se sozinho de obstáculos

Algoritmo criado por doutorando do MIT otimiza processamento em tempo real
POR O GLOBO 05/11/2015 10:39 / atualizado 05/11/2015 10:46
Incrivelmente, o drone escapa de todos os obstáculos
RIO - Pesquisador desenvolve e implementa algoritmo que permite a drone desviar de obstáculos de forma totalmente autônoma, sem conhecimento prévio do mapa da região nem da localização das estruturas que deve evitar.

Segundo o “Gizmodo”, Andrew Barry, doutorando no Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial (CSAIL, na sigla em inglês) do MIT (Massachusetts Institute of Technology), foi o inventor de tal algoritmo. Ele e seus colaboradores produziram um vídeo de demonstração da tecnologia envolvendo um voo por entre as árvores de um bosque.

Barry explica que drones pequenos não são projetados para evitar obstáculos de forma autônoma, porque não são capazes de transportar o peso dos processadores necessários para analisar o entorno do aparelho em pleno voo e desviar dos objetos. A câmera do drone grava centenas de quadros por segundo, e analisar a profundidade de campo para cada objeto em cada frame (fotograma) requer poder de processamento relativamente alto. Assim sendo, engenhos pequenos dependem de pilotos humanos no terreno, que confiam em sua visão por meio de câmera e software para desviar de perigos. Só que tal método muitas vezes falha e o aparato colide com parede, árvore, fiação e até com o solo.

O algoritmo criado Barry e seu colaborador, Prof. Russ Tedrake, tem uma abordagem diferente. Em vez de tentar analisar cada objeto em cada quadro capturado pela câmera de um drone, eles estabeleceram uma distância limiar de 10 metros e o algoritmo só analisa esses quadros. Usando duas câmeras estereoscópicas a bordo gravando a 120 quadros por segundo, o software simplesmente olha para objetos que estão a 10 metros de distância.

“À medida que o drone voa, o horizonte de 10 metros ‘anda’ para a frente. Se os 10 metros anteriores estão limpos, dá para construir um mapa completo do mundo ao redor da aeronave”, escreve Barry no site da CSAIL.

O método ignora tudo que estiver mais perto ou mais longe desse volume. Mas pelo fato do aparelho estar voando a 48km/h, o sistema não precisa gastar tempo analisando todos esses quadros e objetos extras.

“Embora isso possa parecer limitante, nossas câmeras estão em uma plataforma móvel (neste caso, uma aeronave) para que possamos recuperar rapidamente a informação de profundidade que falta através da integração de nossa odometria e de resultados anteriores de disparidades quadro a quadro”, escrevem eles em um artigo publicado em ArXiv.

Esta abordagem seletiva corta uma quantidade enorme de processamento e pode ser executada em uma CPU móvel com peso mínimo. Pode permitir “uma nova classe de veículos autônomos” que podem voar através de ambientes complexos, sem qualquer ajuda a partir do solo. E, para aprimorar mais rapidamente a filosofia por trás da nova abordagem, eles colocaram o algoritmo on-line para qualquer pessoa que quiser tentar usá-lo. O algoritmo pode ser obtido aqui.

A pesquisa foi patrocinada pelo ONR (Office of Naval Research). Mais detalhes, aqui.