Σε αντίθεση με τα πουλιά που κινούνται αβίαστα μέσα σε πυκνά δάση και πολύπλοκα περιβάλλοντα, τα παραδοσιακά drones βασίζονταν συνήθως σε εξωτερικά συστήματα καθοδήγησης ή προχαρτογραφημένες διαδρομές. Ωστόσο, μια επαναστατική εξέλιξη από τον καθηγητή Fu Zhang και την ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου του Χονγκ Κονγκ αλλάζει ριζικά αυτό το παράδειγμα.
Η δημιουργία τους, με το χαρακτηριστικό όνομα SUPER (Safety-Assured High-Speed Aerial Robot), προσομοιώνει τις πτητικές ικανότητες των πουλιών πιο πιστά από κάθε προηγούμενη τεχνολογία. Αυτό το συμπαγές drone—με μεταξόνιο μόλις 280mm και βάρος 1,5kg—μπορεί να φτάσει ταχύτητες άνω των 20 μέτρων ανά δευτερόλεπτο (45 mph), αποφεύγοντας αυτόνομα εμπόδια τόσο λεπτά όσο ηλεκτροφόρα καλώδια ή κλαδιά.
Το επίτευγμα οφείλεται στον προηγμένο συνδυασμό υλικού και λογισμικού του SUPER. Το σύστημα χρησιμοποιεί έναν ελαφρύ αισθητήρα 3D LiDAR που ανιχνεύει εμπόδια σε απόσταση έως 70 μέτρων με εξαιρετική ακρίβεια. Αυτό συνδυάζεται με ένα εξελιγμένο πλαίσιο σχεδιασμού διαδρομής που δημιουργεί δύο τροχιές κατά την πτήση: μία που βελτιστοποιεί την ταχύτητα εξερευνώντας άγνωστους χώρους και μία που δίνει προτεραιότητα στην ασφάλεια παραμένοντας σε γνωστές, ελεύθερες από εμπόδια ζώνες.
"Είναι σαν να δίνουμε στο drone τα αντανακλαστικά ενός πουλιού, επιτρέποντάς του να αποφεύγει εμπόδια σε πραγματικό χρόνο ενώ κατευθύνεται γρήγορα προς τον στόχο του", εξηγεί ο καθηγητής Zhang. Το σύστημα επιτρέπει στα μικρο-αεροπορικά οχήματα (MAVs) να πλοηγούνται σε πολύπλοκα περιβάλλοντα με πρωτοφανή ασφάλεια και αποτελεσματικότητα, ακόμα και σε δύσκολες συνθήκες, όπως σε πυκνά δάση τη νύχτα.
Οι επιπτώσεις για διάφορους κλάδους είναι σημαντικές. Σε επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης, drones με αυτή την τεχνολογία θα μπορούσαν να κινούνται γρήγορα σε ζώνες καταστροφών, όπως κατεστραμμένα κτίρια ή πυκνά δάση, εντοπίζοντας επιζώντες και αξιολογώντας κινδύνους πιο αποτελεσματικά από τα υπάρχοντα συστήματα. Άλλες εφαρμογές περιλαμβάνουν την αυτόνομη παράδοση, την επιθεώρηση γραμμών μεταφοράς ρεύματος, την περιβαλλοντική παρακολούθηση και τη χαρτογράφηση δυσπρόσιτων περιοχών.
Καθώς η παγκόσμια αγορά drones αναμένεται να φτάσει τα 163,60 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2030, με τον τομέα της αυτονομίας να αυξάνεται με ετήσιο ρυθμό άνω του 17%, καινοτομίες όπως το SUPER αναμένεται να μεταμορφώσουν τον τρόπο λειτουργίας των drones σε πραγματικές συνθήκες. Η έρευνα έχει δημοσιευθεί στο Science Robotics, σηματοδοτώντας ένα σημαντικό ορόσημο στη μετάβαση της αυτόνομης πλοήγησης υψηλής ταχύτητας από το εργαστήριο σε πρακτικές εφαρμογές.