Investigadores del MIT encontraron la velocidad crítica por encima de la cual aves y vehículos aéreos no tripulados se estrellarían. Esta velocidad depende de la densidad de los obstáculos en el entorno por donde vuelan, por ejemplo, el azor común vuela a toda velocidad entre ramas buscando presa y evita estrellarse al intuir la velocidad correcta.
Por Jennifer Chu, MIT News Office. Original.
El azor común (Accipiter gentilis) es un ave rapaz formidable. Esta ave caza pájaros y pequeños mamíferos, acelerando a través de doseles de árboles y sotobosques para atrapar a su presa. Con reflejos que rivalizan los de un piloto de avión caza, el azor cruza un bosque a alta velocidad, constantemente ajustando el camino de su vuelo para evitar chocar con árboles y otros obstáculos.
Mientras que la velocidad es el más grande bien del azor, investigadores del MIT dicen que el pájaro debe de tener una velocidad límite teorética si quiere evitar un choque. Los investigadores encontraron que, dada una cierta densidad de obstáculos, existe una velocidad por debajo de la cual el pájaro – y cualquier otro objeto volador – tiene una buena oportunidad de volar sin colisiones. Si se va más rápido que eso el pájaro o un avión seguramente se estrellará contra algo, no importa cuanta información tiene sobre su entorno.
Intuición rápida
La mayoría de los VANTs de hoy en día vuelan a velocidades relativamente bajas, particularmente si navegan alrededor de obstáculos. Eso es principalmente por diseño: Los ingenieros programan un VANT a volar lo suficientemente rápido para poder detenerse si un objeto entra dentro del campo de visión de sus sensores.
“Si solo puedo ver hasta cinco metros, solo puedo llegar a una velocidad que me permita parar dentro de cinco metros,” dijo Frazzoli. “Lo cual no es muy rápido.”
Si el azor común volara a velocidades basadas solamente en lo que puede ver, Frazzoli conjetura que el ave no volaría tan rápido. En su lugar, el azor probablemente analiza la densidad de los árboles, y acelera entre los obstáculos, sabiendo intuitivamente que de acuerdo a la densidad del bosque es que podrá encontrar aberturas entre los árboles.
Frazzoli apunta que la existencia de una intuición similar existe cuando se esquía cuesta abajo.
“Cuando vas a esquiar fuera del camino, no esquías de manera que siempre puedas detenerte antes del primer árbol que veas,” dice Frazzoli. “Esquías y ves una abertura, y confías en que si te diriges ahí, podrás ver otra abertura y podrás continuar”.
Frazzoli dice que de cierta manera, los robots podrían ser programados con esta intuición rápida programada. En base a algo de información general sobre la densidad de los obstáculos en un entorno dado, un robot podría determinar la máxima velocidad a la que podría volar de manera segura.
Volando por siempre
Con este fin, Frazzoli y el estudiante de doctorado Sertac Karaman desarrollaron modelos matemáticos de varias densidades de bosques, calculando la máxima velocidad posible en cada entorno lleno con obstáculos. El equipo encontró que, para cada densidad de bosque, existe una velocidad crítica por encima de la cual no habría una “trayectoria infinita libre de colisiones”. En otras palabras, el ave chocará de seguro. Por debajo de esta velocidad, el ave tiene una gran posibilidad de volar sin incidentes.
Frazzoli y sus estudiantes desarrollarán en los próximos meses un juego de vuelo para probar que tan bien la gente puede navegar por bosques simulados a alta velocidad. “Lo que queremos es que la gente juegue, y nosotros solo recolectaremos estadísticas”, dijo Frazzoli. “Y la pregunta es, ¿qué tanto podemos acercarnos al límite teórico?”
Reimpreso con permiso de MIT News.
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