Tra i tronchi di un bosco fitto, un quadricottero con il telaio in fibra di carbonio curva attorno a un ramo sottile e tiene nel mirino una persona che cammina davanti a lui. Ogni tanto lei sparisce dietro un albero, e il drone autonomo indovina da che parte uscirà, un po’ come un cane che segue l’odore oltre una siepe.
Il calcolo avviene tutto sul computer di bordo, senza una mappa del bosco, visto che sotto le chiome il segnale GPS arriva male. Quanto poco tempo fa avreste pensato a un racconto di fantascienza? Purtroppo sapete già che si tratta di attualità, e come vedete sta peggiorando a vista d’occhio.
Come fa un drone autonomo a seguire una persona senza mappe
Il video, girato nell’IDEAS Lab della Purdue University, dura 44 secondi: lo ha messo su LinkedIn venerdì scorso il professore di informatica Aniket Bera. Sul chip di bordo, scrive, gira anche la “predizione dell’occlusione”: quando un tronco nasconde la persona, il drone scommette su dove riapparirà. Il cloud, cioè il server remoto a cui di solito si affida il calcolo, resta fuori: tra i rami la risposta arriverebbe tardi.
I grafici sovrapposti al filmato permettono di misurare la scena. Il drone viaggia attorno ai 3 metri al secondo, poco più di 10 chilometri orari. La persona seguita resta a una distanza che oscilla tra i 4 e i 10 metri circa. Il pianificatore di volo che compare nei grafici, nei test, ha superato i 20 metri al secondo, circa 72 chilometri orari.
Quanto del software di Purdue arriva da Hong Kong
Bera scrive di aver costruito ogni livello da zero, dal telaio in fibra di carbonio stampato in 3D al software sul chip. Le etichette nel video riportano però due nomi: SUPER per la pianificazione del volo e FAST-LIO per la stima dell’altezza. Sono due progetti open source del laboratorio MaRS dell’Università di Hong Kong, che nel post non compare, come ha notato DroneXL. La pagina del codice di SUPER chiede a chi ci costruisce sopra di citare i paper del team. Sulla pagina delle pubblicazioni dell’IDEAS Lab, per ora, non c’è niente sulla dimostrazione nel bosco.
Il kit hardware di Hong Kong elenca ogni parte, dal LiDAR Livox Mid-360 al mini PC Intel NUC che esegue il software. Il LiDAR è un sensore che misura le distanze con il laser, e il codice di SUPER si scarica gratis. Insomma, un progetto “preso in prestito” per dargli una destinazione precisa.
Il paper di Hong Kong dietro il pianificatore
Pubblicazione: Fu Zhang e colleghi, “Safety-assured high-speed navigation for MAVs”, pubblicato su Science Robotics (29 gennaio 2025). DOI: 10.1126/scirobotics.ado6187.
Dati chiave: micro drone con passo di 280 mm, oltre 20 metri al secondo in ambienti sconosciuti, tasso di fallimento ridotto di 35,9 volte e tempo di pianificazione dimezzato rispetto ai metodi di riferimento.
Navigare senza satelliti è il genere di autonomia su cui l’esercito americano investe da tempo. Lo scorso novembre l’Army Research Laboratory ha firmato con il laboratorio di Bera un contratto di 5 anni da circa 1,4 milioni di euro, per droni e robot di terra che si orientano in territori ostili. Il post non dice se quei fondi abbiano contribuito a pagare questi voli nel bosco. A febbraio 2023 raccontammo i piani americani per sciami autonomi di droni militari, e il passo dopo, volare senza segnale, passa anche da qui.
Per ora il drone autonomo di Purdue ha 44 secondi di video e nessun paper, mentre il codice su cui vola si scarica da Hong Kong. Io vedo molto chiaramente i pezzi del puzzle che prenderà forma troppo, troppo presto.
