L’AI rende più facile per i droni scansionare e scavare il terreno

I ricercatori dell’Università di Aarhus (AU) e dell’Università Tecnica della Danimarca (DTU) hanno collaborato a un progetto che mira a ridurre i costi di misurazione e documentazione di cave di ghiaia e calcare, mentre allo stesso tempo è più veloce e facile del metodo tradizionale.

Il progetto ha incluso l’uso dell’intelligenza artificiale (AI), che ha preso il controllo dei droni tradizionalmente controllati dall’uomo attualmente utilizzati per completare il compito.

Erdal Kayacan è un professore associato e un esperto di intelligenza artificiale e droni presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Aarhus.

“Abbiamo reso l’intero processo completamente automatico. Diciamo al drone dove iniziare e la larghezza del muro o della facciata rocciosa che vogliamo fotografare, e poi vola a zig-zag lungo tutta la lunghezza e atterra automaticamente”, dice Kayacan.

Limitazioni dei droni controllati dall’uomo

Il metodo attuale di misurazione e documentazione di cave di ghiaia e calcare, facciate di rocce e altre formazioni naturali e create dall’uomo, si basa sull’uso di droni per fotografare l’area. Un computer riceve poi le registrazioni e automaticamente converte tutto e crea un modello di terreno 3D.

Uno degli svantaggi di questo metodo è che i piloti di droni costano molto e le misurazioni sono lunghe. In uno scavo, il pilota del drone deve assicurarsi che il drone mantenga una distanza costante dal muro. Allo stesso tempo, la camera del drone deve essere mantenuta perpendicolare al muro, rendendolo un compito complesso e difficile.

Affinché il computer possa convertire e creare una figura 3D dalle immagini, ci deve essere un sovrapposizione specifica nelle immagini. Questo è il processo principale che è stato automatizzato dall’intelligenza artificiale e ha drasticamente ridotto la complessità del completamento del compito.

“Il nostro algoritmo assicura che il drone mantenga sempre la stessa distanza dal muro e che la camera si riposizioni costantemente perpendicolare al muro. Allo stesso tempo, il nostro algoritmo prevede le forze del vento che agiscono sul corpo del drone”, dice Kayacan.

L’AI supera il problema del vento

L’intelligenza artificiale aiuta anche a superare il vento, che è una delle sfide più grandi con il volo autonomo dei droni.

Mohit Mehndiratta è uno studente di dottorato visitatore presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Aarhus.

“Il modello di processo gaussiano progettato prevede anche il vento che sarà incontrato nel prossimo futuro. Ciò significa che il drone può prepararsi e prendere azioni correttive in anticipo”, dice Mehndiratta.

Quando un drone controllato dall’uomo completa questo compito, anche una leggera brezza può alterare il corso. Con la nuova tecnologia, le raffiche di vento e la velocità del vento possono essere tenute in considerazione.

“Il drone non misura effettivamente il vento, ma lo stima sulla base dell’input che riceve mentre si muove. Ciò significa che il drone risponde alla forza del vento, proprio come quando noi esseri umani correggiamo i nostri movimenti quando siamo esposti a un vento forte”, dice Kayacan.

La ricerca è stata completata in collaborazione con il Centro di Ricerca e Tecnologia degli Idrocarburi danese presso il DTU e i risultati del progetto saranno presentati nel maggio 2020 alla Conferenza Europea di Controllo.