Sul mercato sono disponibili droni per tutti i gusti e per tutte le tasche. Ma non c’è un vero appassionato di questi velivoli che non sogni di pilotarne uno realizzato secondo i propri desideri. Sogno che ora diventa realtà grazie al software messo a punto nel Computer science artificial intelligence laboratory (Csail) del Massachusetts institute of technology (Mit).
Nato per soddisfare le esigenze di utenti professionali e appagare i desideri dei tanti appassionati, il programma sviluppato nei lavoratori di Boston consente di progettare, simulare e costruire droni personalizzati. Se ne possono ideare e realizzare con le più diverse forme, numero di rotori, dimensioni. Insomma, proprio come lo si vuole. E tutto senza che l’utente abbia particolari conoscenze in aeronautica, ingegneria, robotica o di assemblaggio, garantendo anche che il velivolo ideato sia in gradi di decollare, volare e atterrare.
Forme insolite per nuove applicazioni
I droni presenti sul mercato in effetti presentano una gamma di opzioni limitate dal punto di vista strutturale: un numero pari di rotori e il posizionamento delle eliche nella parte alta del velivolo.
Tuttavia, strutture diverse potrebbero ampliarne le possibilità di impiego. Velivoli con un numero dispari di rotori potrebbero consentire il trasporto di oggetti dalla forma irregolare, o un diverso posizionamento della telecamera per offrire immagini più chiare in alcune situazioni, senza contare che l’aggiunta di rotori permette di trasportare carichi con un peso maggiore.
Ma realizzare droni così concepiti è molto complesso e richiede ottime competenze di progettazione, senza considerare che forme irregolari sono difficili da stabilizzare e richiedono parametri di controllo molto complessi. Insomma, ogni variazione strutturale ha un’incidenza diretta sulla possibilità di controllo, ma tenere conto di tutte le possibili variabili non è alla portata di un non esperto e richiede numerosi tentativi.
A ognuno il suo drone
Il software del Mit rende tutto il processo molto più semplice. Gli utenti possono progettare il drone scegliendo da un database i vari componenti e specificando le loro esigenze, ad esempio per ciò che riguarda il carico utile, i costi del velivolo, l’utilizzo della batteria. Il sistema calcola dimensioni dei componenti, angoli motore, le metriche di coppia e di spinta per determinare se il drone progettato può funzionare. Inoltre, utilizza anche un controllore Lqr per ottimizzarne il piano di volo.
Per semplificare il problema della stabilizzazione, ovvero del rapporto struttura/controllo, hanno utilizzato quello che viene chiamato “metodo di direzione alternata”, hanno cioè ridotto il numero di variabili fissandone alcune per ottimizzare il resto. In pratica le variabili geometriche sono state disaccoppiate da quelle di controllo, in modo da affrontare il grande problema dell’ottimizzazione del drone in due più semplici sotto-problemi.
Per dimostrare la bontà della soluzione i ricercatori hanno creato anche una serie di droni dall’aspetto insolito, tutti perfettamente funzionanti, tra i quali anche un “bunnycopter”, ovvero che richiama la forma di un coniglio, con eliche di diverse dimensioni e rotori a diverse altezze, che si può vedere nel video che segue.
