Drones autónomos colaboran para transportar cargas pesadas con nuevo algoritmo

Investigadores de la Universidad Técnica de Delft, en los Países Bajos, desarrollaron un nuevo algoritmo que permite a múltiples drones autónomos colaborar para controlar y transportar cargas pesadas, incluso en condiciones de viento. Esta tecnología resulta ideal para alcanzar y mantener infraestructuras de difícil acceso, como los aerogeneradores en alta mar. Las condiciones climáticas adversas, la limitada capacidad de carga y el contacto impredecible con el entorno dificultan la operación segura y efectiva de los drones actuales.

Según Sihao Sun, investigador en robótica de TU Delft, "un solo dron solo puede llevar una carga muy limitada. Esto dificulta el uso de drones para tareas como la entrega de materiales de construcción pesados a áreas remotas, el transporte de grandes cantidades de cultivos en regiones montañosas o la asistencia en misiones de rescate." Para superar estas limitaciones, el equipo de TU Delft diseñó un sistema donde múltiples drones están conectados a una carga mediante cables, lo que les permite transportar cargas mucho más pesadas.

Al ajustar sus posiciones en tiempo real, los drones no solo pueden levantar y transportar el objeto pesado, sino también controlar su orientación, lo cual es crucial para una colocación precisa en entornos complejos. El estudio fue publicado en la revista Science Robotics.

Coordinación rápida

"El verdadero desafío es la coordinación", afirma Sun. "Cuando los drones están físicamente conectados, deben responder entre sí y a perturbaciones externas como movimientos repentinos de la carga en movimientos rápidos. Los algoritmos de control tradicionales son simplemente demasiado lentos y rígidos para eso".

El nuevo algoritmo desarrollado por el equipo es rápido, flexible y robusto. Se adapta a cargas cambiantes y compensa fuerzas externas sin requerir sensores en la carga misma, lo que representa una ventaja importante en escenarios del mundo real.

Curso de obstáculos en el laboratorio

"Construimos nuestros propios quadricópteros y los probamos en un entorno de laboratorio controlado", dice Sun. "Usamos hasta cuatro drones a la vez, añadimos obstáculos, simulamos viento con un ventilador e incluso utilizamos una carga en movimiento como un balón de baloncesto para probar respuestas dinámicas".

El sistema superó todas las pruebas. Y dado que los drones son autónomos, solo necesitan recibir un destino. Navegan de forma independiente, ajustándose a obstáculos y perturbaciones en el camino. "Solo les dices a dónde ir, y ellos se encargan del resto", añade Sun.

Preparándose para aplicaciones en el mundo real

Actualmente, el sistema utiliza cámaras de captura de movimiento externas para pruebas en interiores, por lo que aún no es útil en entornos exteriores. El equipo espera preparar la tecnología para su implementación en el mundo real en el futuro, con aplicaciones potenciales en búsqueda y rescate, agricultura y construcción remota.

Temas