In un importante progresso per la robotica aerea autonoma, gli ingegneri dell’Università di Hong Kong hanno creato un drone che imita la straordinaria capacità degli uccelli di orientarsi in ambienti complessi ad alta velocità.
Il Safety-Assured High-Speed Aerial Robot (SUPER) può volare a velocità superiori a 20 metri al secondo (72 km/h), rilevando e evitando ostacoli sottili fino a 2,5 millimetri – come fili elettrici o ramoscelli – utilizzando esclusivamente sensori e capacità di calcolo a bordo. A differenza dei droni convenzionali che si affidano al GPS o a percorsi pre-mappati, SUPER opera in totale autonomia anche in ambienti sconosciuti.
Il sistema compatto, che misura appena 28 centimetri di larghezza con un peso al decollo di 1,5 kg, utilizza un sensore LiDAR 3D leggero in grado di rilevare ostacoli fino a 70 metri di distanza con estrema precisione. Ciò che rende SUPER davvero innovativo è il suo sofisticato framework di pianificazione, che durante il volo genera due traiettorie: una ottimizzata per la velocità, esplorando spazi sconosciuti, e un’altra che privilegia la sicurezza, restando in zone note e prive di ostacoli.
"Immaginate un ‘Uccello Robot’ che si muove agilmente nella foresta, schivando rami e ostacoli ad alta velocità. È come dotare il drone dei riflessi di un uccello, permettendogli di evitare ostacoli in tempo reale mentre si dirige verso il suo obiettivo", spiega il Professor Fu Zhang, che ha guidato il team di ricerca.
Nei test sul campo, SUPER ha raggiunto un tasso di successo quasi perfetto del 99,63% in diversi scenari impegnativi, tra cui voli ad alta velocità, evitamento di fili elettrici, navigazione in foreste dense e voli notturni. Il drone ha inoltre dimostrato eccellenti capacità di tracciamento degli oggetti, riuscendo a seguire un jogger in una foresta fitta dove i droni commerciali hanno fallito.
La tecnologia ha applicazioni molto ampie, in particolare nelle missioni di ricerca e soccorso, dove i MAV dotati di tecnologia SUPER potrebbero navigare rapidamente in zone di disastro – come edifici crollati o foreste dense – di giorno e di notte, individuando superstiti o valutando i pericoli in modo più efficiente rispetto ai droni attuali. La ricerca, pubblicata su Science Robotics, rappresenta una pietra miliare nel passaggio della navigazione autonoma ad alta velocità dal laboratorio alle applicazioni reali.