A Inteligência Artificial Torna mais Fácil para Drones Escanear e Escavar Terrenos

Pesquisadores da Universidade de Aarhus (AU) e da Universidade Técnica da Dinamarca (DTU) colaboraram em um projeto que visa diminuir os custos de medir e documentar pedreiras de cascalho e calcário, ao mesmo tempo em que é mais rápido e fácil do que o método tradicional.

O projeto incluiu o uso de inteligência artificial (IA), que assumiu o controle dos drones tradicionalmente controlados por humanos que são atualmente utilizados para completar a tarefa.

Erdal Kayacan é um professor associado e especialista em inteligência artificial e drones no Departamento de Engenharia da Universidade de Aarhus.

“Nós tornamos todo o processo completamente automático. Nós dizemos ao drone onde começar, e a largura da parede ou face de rocha que queremos fotografar, e então ele voa em zig-zag todo o caminho e pousa automaticamente”, diz Kayacan.

Limitações dos Drones Controlados por Humanos

O método atual de medir e documentar pedreiras de cascalho e calcário, faces de penhasco e outras formações naturais e artificiais depende de drones para fotografar a área. Um computador então recebe as gravações e automaticamente converte tudo e cria um modelo de terreno 3D.

Uma das desvantagens desse método é que os pilotos de drones custam muito, e as medições são demoradas. Em uma escavação, o piloto do drone tem que garantir que o drone mantenha uma distância constante da parede. Ao mesmo tempo, a câmera do drone tem que ser mantida perpendicular à parede, tornando-se uma tarefa complexa e difícil.

Para que o computador possa converter e criar uma figura 3D a partir das imagens, há que haver uma sobreposição específica nas imagens. Esse é o principal processo que foi automatizado pela inteligência artificial, e que drasticamente reduziu a complexidade de completar a tarefa.

“Nosso algoritmo garante que o drone sempre mantenha a mesma distância da parede e que a câmera constantemente se reposicione perpendicular à parede. Ao mesmo tempo, nosso algoritmo prevê as forças do vento que atuam no corpo do drone”, diz Kayacan.

A IA Superou o Problema do Vento

A inteligência artificial também ajuda a superar o vento, que é um dos maiores desafios com o voo autônomo de drones.

Mohit Mehndiratta é um estudante de doutorado visitante no Departamento de Engenharia da Universidade de Aarhus.

“O modelo de processo gaussiano projetado também prevê o vento que será encontrado no futuro próximo. Isso implica que o drone possa se preparar e tomar ações corretivas antecipadamente”, diz Mehndiratta.

Quando um drone controlado por humanos está completando essa tarefa, mesmo uma brisa leve pode alterar o curso. Com a nova tecnologia, os ventos e a velocidade do vento podem ser contabilizados.

“O drone não mede realmente o vento, ele estima o vento com base na entrada que recebe enquanto se move. Isso significa que o drone responde à força do vento, assim como quando nós, seres humanos, corrigimos nossos movimentos quando estamos expostos a um vento forte”, diz Kayacan.

A pesquisa foi concluída em colaboração com o Centro de Pesquisa e Tecnologia de Hidrocarbonetos da Dinamarca no DTU, e os resultados do projeto serão apresentados em maio de 2020 na Conferência Europeia de Controle.