Los drones no serán autónomos hasta que sepan evitar obstáculos

Los drones son vehículos aéreos no tripulados, pero no autónomos. Normalmente un piloto maneja desde la distancia el dispositivo mediante un controlador. A la mayoría de los drones que se venden en las tiendas no se les puede pedir que vayan de un sitio a otro por su cuenta. Para que esto sea posible de forma segura se necesitan sistemas automáticos anticolisión.

En el foro de desarrolladores de Intel (IDF 2016) uno de los productos expuestos era el Typhoon H, un dron fabricado por la empresa china Yuneec -en la que Intel ha invertido 60 millones de dólares- y que cuenta con un sistema anticolisión avanzado para los dispositivos de su categoría.

En un vídeo de demostración se puede ver cómo el dron vuela sobre una avenida, siguiendo al usuario, que circula en bicicleta por la calzada. El dispositivo sobrevuela la escena para grabarla, tal y como se le ha ordenado. Pero cuando se acerca a un árbol cambia el rumbo y lo esquiva. Todos los árboles están en línea y si retomara el camino que seguía antes, el dron se vería obligado a esquivar a cada momento un árbol. El dispositivo detecta esta circunstancia y continúa su camino por otro trazado.

Sin embargo, el CEO de Yuneec, Shan Phillips, evitaba lanzar las campanas al vuelo en una mesa redonda en el IDF. "Estamos muy al principio de lo que los drones pueden llegar a ser", apuntó, añadiendo que el futuro está en "que los drones estén donde nosotros estamos". Para ello, en la mesa redonda se habló de varias claves. Los dispositivos tendrán que ser más simples, más seguros y más pequeños. Pero también menos ruidosos. Todos ellos son factores con los que ganar la aceptación popular, si bien en el apartado técnico los sistemas anticolisión son fundamentales.

El del Typhoon H se compone de una cámara 3D Real Sense (compuesta a su vez por dos sensores fotográficos) y un procesador Atom, ambos productos de Intel, así como de un sensor sónar y un software de navegación, que guía al dron para que no se desvíe de su objetivo. Natalie Cheung, responsable de producto de la sección de drones en Intel, afirma que el dispositivo "puede entender a través de las cámaras cómo de lejos están los objetos y cuál es su posición, para asegurarse de evitarlos".

Cheung habla al lado de la jaula para drones, donde se hacen demostraciones de vuelo, y de un Typhoon H que reposa sobre un mostrador. Al lado hay una pantalla llena de colores, un modelo para representar la profundidad de la imagen que está captando el dron. Los objetos en rojo son los más cercanos y los azules, los más alejados. Entre estos dos extremos hay otras tonalidades que representan distancias intermedias.

La cámara del Typhoon H capta 18 millones de puntos de profundidad por segundo. EE

Cuando se acerca un objeto, la primera alerta del sistema anticolisión la envía el sónar, que tiene un alcance más largo que la cámara. Ésta crea un modelo 3D del entorno en un rango de 10 metros. Ahí es cuando se concreta la respuesta del dron para que esquive el objeto.

Existen algunos drones de consumo con sistemas para evitar obstáculos. Pero lo que hacen es pararse cuando encuentran algo en su camino. El piloto tiene que dar indicaciones al dispositivo para que éste se mueva y sobrepase el obstáculo. Achin Bhowmik, especialista en sistemas autónomos de Intel, hace hincapié en la diferencia con el sistema del Typhoon H, que "puede crear un mapa en 3D de lo que ve en tiempo real y navegar de forma autónoma para evitar lo que está viendo, no solo detenerse".

La cámara captura 18 millones de puntos de profundidad por segundo y el procesador hace una reconstrucción en tiempo real del entorno. Achin lo explica con una metáfora biológica. "Es como la visión de un ser humano. La forma en la que reconstruimos el mundo es porque estamos tomando fotografías con nuestros dos ojos, que están algo separados, y el córtex visual compara estas dos imágenes para calcular la profundidad de cada punto. En el dron tenemos un chip que prácticamente está copiando el algoritmo que usa nuestro córtex visual".

El Typhoon H con su cámara RealSense, compuesta de los dos sensores mediante los que capta la profundidad EE

Volar en ciudades

Las restricciones normativas de momento lo impiden, pero a nivel técnico la tecnología anticolisión será básica para que los drones vuelen dentro de las ciudades. "Con los sistemas para evitar obstáculos estamos rompiendo la barrera para poder volar en ciudades", apunta Cheung.

Una de las aplicaciones futuras de los drones que más se ha difundido es el transporte de paquetes. Sí, admite Cheung, aunque cita otros usos que vendrán primero. La inspección de un edificio en construcción o de infraestructuras, como puentes o antenas de telecomunicaciones, parece algo más factible.

Con los sistemas para evitar obstáculos estamos rompiendo la barrera para poder volar en ciudades

En estos procesos los drones pueden ahorrar gran cantidad de tiempo. Así lo refleja la experimentación de Airbus, que ha probado drones para inspeccionar su flota. Mientras que hoy en día la inspección de un avión puede llevar unas 3 o 4 horas, con un dron se pueden hacer las fotografías necesarias en 15 minutos, para después analizar las imágenes desde las pantallas de un ordenador.

Sin embargo, los vuelos en ciudades no es algo que ocurrir a pasar mañana. Son muchos los aspectos que quedan por definir, como la comunicación entre drones para gestionar el tráfico y evitar choques, las implicaciones para la privacidad o la seguridad. Esta última no sólo respecto a accidentes sino en relación a vulnerabilidades informáticas. En el caso del Typhoon H el sistema anticolisión está separado de la conexión inalámbrica que conecta el dron con el controlador manejado por el piloto. La protección de este vínculo es la que más esfuerzos está acaparando a la hora de intentar impedir ataques informáticos.

Una de las demostraciones de vuelo en la jaula de drones del IDF. P. G. B