O estudante de graduação do MIT Daniel Soltero demonstra o uso de um quadrotor dentro do MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratório. O nano quadrotor é uma versão muito menor disso. Veja as fotos do robô. Jessica Rinaldi/Para The Washington Post via Getty Images A ascensão das máquinas. Não é apenas o título do terrível terceiro filme da franquia de filmes “O Exterminador do Futuro”; também é uma boa maneira de descrever uma onda recente de avanços tecnológicos que fazem com que robôs executem uma ampla variedade de tarefas complicadas, desde a negociação de ações até a colheita e a realização de cirurgias. Porém, com grande capacidade tecnológica, muitas vezes surge uma paranóia ainda maior (e provavelmente justificada). A ideia de robôs e outras formas de tecnologia desonesta tomando conta do planeta é bastante usada na literatura, na televisão e no cinema. Em 1968, Stanley Kubrick nos apresentou o HAL, um supercomputador sensível que poderia controlar uma espaçonave de alta potência e, ao mesmo tempo, afastar aqueles que tentassem usurpar seu poder [fonte:Ebert].
Hoje em dia, uma das representações mais sinistras do poder da tecnologia robótica é um vídeo do YouTube de um enxame de 20 pequenos drones zumbindo em uníssono, mergulhando pelas janelas, mudando de formação e até mesmo zunindo em um padrão sincronizado em forma de oito. Tudo sem um humano controlando-os.
Desenvolvido por engenheiros do laboratório General Robotics, Automation, Sensing and Perception (GRASP) da Universidade da Pensilvânia, um nanoquadrotor é um pequeno robô programado para fazer grandes coisas no ar. Essas máquinas autônomas são equipadas com quatro pequenas hélices em cada canto e projetadas para o que seus criadores chamam de "vôo ágil":voar alto em conjunto uns com os outros como um bando de pelicanos (ou talvez uma formação de caças estelares andróides recém-saídos do set). de "Guerra nas Estrelas"). Os quadrotors não apenas podem voar em formações complexas, mas também podem mudar as formações perfeitamente no ar - de um retângulo quatro por cinco para um padrão "x", por exemplo - bem como navegar por vários obstáculos. Os vídeos capturaram os robôs realizando uma série de outras tarefas, incluindo a construção de estruturas simples e a execução da música tema de James Bond [fontes:Davies, Owano, Saenz].
Então, como essas coisas funcionam? Os desenvolvedores do Nano Quadrotor não estão revelando todos os seus segredos, mas há algumas pistas.
Conteúdo
Como funciona um Nano Quadrotor
Usos e preocupações do Nano Quadrotor
Como funciona um Nano Quadrotor
Um nanoquadrotor é simplesmente uma versão reduzida de um quadrotor , uma máquina maior que usa a potência de quatro rotores para levitar e voar. Com aproximadamente 20 centímetros de diâmetro, a edição nano pesa cerca de 57 gramas e consome 15 watts de potência. A máquina paira quando todos os quatro rotores giram na mesma velocidade e pode se mover e mudar de direção variando a velocidade de um ou mais rotores [fonte:Kumar].
A capacidade do quadrotor de fazer piruetas no ar como um dervixe rodopiante, desviando de obstáculos e navegando em espaços apertados, depende tanto da velocidade do rotor quanto do ritmo rápido com que o robô obtém e processa informações. Câmeras de captura de movimento informam ao quadrotor onde ele está - bem como onde podem estar quaisquer obstáculos - 100 vezes por segundo, enquanto um processador integrado envia comandos aos motores em cada hélice 600 vezes por segundo [fonte:Kumar].
O que é verdadeiramente notável sobre a tecnologia, no entanto, é a capacidade do nanoquadrotor de monitorar o ambiente ao seu redor e coordenar-se com outros robôs aéreos para agirem juntos sem colidirem uns com os outros. As máquinas podem literalmente ficar a centímetros uma da outra, mantendo a estabilidade. Isso significa que esses drones em miniatura podem aproveitar a força combinada para levantar objetos juntos. Por exemplo, os desenvolvedores usaram um algoritmo para dizer a um punhado de robôs individuais qual objeto pegar, quando pegá-lo e onde fazê-lo, um exercício que resultou em uma torre criada por quadrotor [fonte:Kumar].
Fora dos limites amigáveis de um laboratório, um quadrotor pode se familiarizar com o ambiente usando a câmera de captura de movimento e um scanner a laser para mapear características próximas – portas, pessoas, móveis – e se posicionar adequadamente em tempo real. O robô então monitora seus próprios movimentos em relação aos recursos, usando uma espécie de sistema de coordenadas personalizado [fonte:Kumar].
Você provavelmente não precisa de um diploma de física ou engenharia para entender que a tecnologia nano quadrotor é poderosa. Nem é preciso ser um teórico da conspiração fomentador do pânico para ter preocupações legítimas sobre como ela pode ser usada. Embora desenvolvedores, policiais e políticos tenham elogiado o potencial de tecnologia semelhante de drones para mudar a maneira como vivemos, alguns observadores também estão preocupados com as implicações para a privacidade pessoal [fonte:Kumar]. As artes inteligentes O laboratório GRASP da Universidade da Pensilvânia não é apenas o berço do nano quadrotor. É também um terreno fértil para um amplo espectro de pesquisa e desenvolvimento tecnológico. Entre outros projetos notáveis, alunos e professores do GRASP estão trabalhando em uma cadeira de rodas inteligente na qual o usuário pode navegar com uma interface virtual e câmeras integradas, um sistema personalizado de reabilitação de AVC que se baseia em recursos de captura de movimento e câmeras de vídeo omnidirecionais [fonte:Universidade da Pensilvânia] .
Usos e preocupações do Nano Quadrotor
Aparentemente não há fim para os usos potenciais de um nano quadrotor e da tecnologia por trás dele. Os primeiros socorristas em uma cena de crime ou em uma área de desastre natural, por exemplo, poderão um dia ser pequenos robôs voadores que transmitem informações às autoridades a uma distância segura. Isso sem falar na realização de operações militares igualmente perigosas. Enquanto isso, enormes enxames de quadrotores podem eventualmente ser usados para realizar projetos de construção em maior escala do que aqueles já conduzidos no laboratório GRASP [fontes:Searles, Owano].
Vijay Kumar, professor da Universidade da Pensilvânia que ajudou a desenvolver a tecnologia com os ex-alunos Daniel Mellinger e Alex Kushleyev, disse que o objetivo deste e de projetos semelhantes é determinar se "um grande número de veículos com funcionamento autônomo" pode ser "confiável" implantado para cumprir uma missão prescrita", particularmente em um ambiente potencialmente hostil e possivelmente com funções que mudam com base nas circunstâncias [fonte:SWARMS]. Em outras palavras, uma missão nanoquadrotor poderia ser praticamente qualquer coisa sob o sol. Esse tipo de poder levanta preocupações significativas com a privacidade.
Quadrotores são essencialmente drones, só que mais inteligentes. Seu comportamento de enxame autônomo significa que esses robôs voadores não precisam ser programados individualmente. Assim como os veículos secretos, pesados e às vezes mortais que ocupam com mais frequência o espaço aéreo em todo o mundo, os quadrotors carregam consigo possíveis abusos de privacidade que levaram muitos estados americanos a limitar seu uso doméstico [fontes:Searles, Owano].
Uma lei aprovada em fevereiro de 2012 abre caminho para que a Administração Federal de Aviação aprove aeronaves não tripuladas para uso civil a partir de 2015. Entre outros usos propostos, os drones provavelmente serão comercializados para tarefas tão variadas como monitoramento de colheitas, rastreamento de migração de animais e proteção internacional. fronteiras. À medida que a tecnologia dos drones aumenta, é provável que se torne menos dispendiosa. Pelo menos um desenvolvedor, o DJI da China, já está vendendo drones voadores prontos para câmeras de vídeo, disponíveis comercialmente, e outro está supostamente trabalhando em um nano quadrotor com uma câmera fotográfica a bordo [fontes:Kuruvilla, Ackerman, Svensson].
O receio é que o poder da vigilância barata seja susceptível de corromper. Se os nanoquadrotores e outras tecnologias de drones se tornarem tão amplamente disponíveis como, por exemplo, os iPads, eles poderão ser usados como dispositivos de espionagem por agências de aplicação da lei, paparazzi e corporações, bem como por qualquer pessoa na rua que queira manter o controle sobre seus vizinhos. Isso sem mencionar os ferimentos pessoais e danos materiais que uma queda errônea de drone poderia causar. Como resultado, as autoridades federais e estaduais dos EUA estão criando padrões políticos para proteger a privacidade individual e as preocupações de segurança, permitindo ao mesmo tempo que os usuários aproveitem o potencial significativo da tecnologia dos drones. Assim como os próprios nanoquadrotores, o campo regulatório em que eventualmente operarão ainda é um trabalho em andamento [fontes:Kuruvilla, Svensson].
Muito mais informações
Nota do autor:O que é um nanoquadrotor?
Depois de escrever sobre a Agência de Segurança Nacional em uma tarefa recente e redigir um questionário de 20 perguntas sobre o apocalipse zumbi em outra, desenvolvi uma preocupação cética com minha privacidade pessoal e um medo saudável dos mortos-vivos famintos pelo cérebro. Então talvez não seja nenhuma surpresa que um vislumbre de 20 drones sem alma zumbindo em formação perfeita tenha me deixado um pouco nervoso. Esperemos que ninguém ensine essas coisas a comer... ou verifique meu e-mail.
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Fontes
Ackerman, Evan. "MeCam é um Nano Quadrotor autônomo equipado com câmera de US$ 50, supostamente." Espectro IEEE. 28 de janeiro de 2013. (26 de agosto de 2013) http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/home-robots/mecam-is-a-50-cameraequipado-autonomous-nano-quadrotor-supostamente
Davies, Chris. "O vídeo do enxame de robôs Nano Quadrotor é hipnotizante e assustador." Equipamento de corte. 1º de fevereiro de 2012. (25 de agosto de 2013) http://www.slashgear.com/nano-quadrotor-robot-swarm-video-is-mesmerizing-terrifying-01211558/
Ebert, Roger. "2001:Uma Odisséia no Espaço." RogerEbert. com. 27 de março de 1997. (4 de setembro de 2013) http://www.rogerebert.com/reviews/great-movie-2001-a-space-odyssey-1968
Hicks, Jennifer. "Robôs agrícolas com detecção inteligente para colheita." Forbes. 6 de agosto de 2012. (25 de agosto de 2013) http://www.forbes.com/sites/jenniferhicks/2012/08/06/intelligent-sensing-agriculture-robots-to-harvest-crops/
Kumar, Vijay. "Robôs que voam... e cooperam." TED. Março de 2012. (25 de agosto de 2013) http://www.ted.com/talks/vijay_kumar_robots_that_fly_and_cooperate.html
Kuruvilla, Carol. “Policiais, arqueólogos e agricultores estão usando drones de alta tecnologia para fins civis”. Notícias diárias de Nova York. 21 de fevereiro de 2013. (26 de agosto de 2013) http://www.nydailynews.com/news/national/photos-high-tech-drones-find-non-war-civilian-article-1.1270332
Owano, Nancy. "Enxames de robôs aerotransportados estão realizando movimentos complexos." Física.org. 2 de fevereiro de 2012. (25 de agosto de 2013) http://phys.org/news/2012-02-airborne-robot-swarms-complex-video.html
Philips, Mateus. "Como os robôs perderam:ascensão e queda do comércio de alta frequência." Semana de negócios. 6 de junho de 2013. (25 de agosto de 2013) http://www.businessweek.com/articles/2013-06-06/how-the-robots-lost-high-frequency-tradings-rise-and-fall
Saenz, Aaron. "Flying Robotic Swarm of Nano Quadrotors obtém milhões de visualizações, nova empresa." Centro de Singularidade. 5 de fevereiro de 2012. (25 de agosto de 2013) http://singularityhub.com/2012/02/05/flying-robotic-swarm-of-nano-quadrotors-gets-millions-of-views-new-company /
Searles, Rebecca. "Robôs voadores chamados 'Nano Quadrotor' Drones Swarm Lab. The Huffington Post. 2 de fevereiro de 2012. (26 de agosto de 2013) http://www.huffingtonpost.com/2012/02/02/flying-robots-nano -quadrotor-drones-swarm_n_1249442.html
Svensson, Peter. "Phantom Quadcopter leva a tecnologia Drone para as massas." Tempo. 15 de agosto de 2013. (4 de setembro de 2013) http://techland.time.com/2013/08/15/phantom-quadcopter-brings-drone-technology-to-the-masses/
ENXAMES. "Projeto sWarms escaláveis de robôs autônomos e sensores móveis (SWARMS)." (26 de agosto de 2013) http://www.swarms.org/
Universidade da Pensilvânia. "Laboratório GRASP:Projetos de Pesquisa." (26 de agosto de 2013) https://www.grasp.upenn.edu/research/
EUA Biblioteca Nacional de Medicina. "Cirurgia Robótica". 28 de março de 2011. (25 de agosto de 2013) http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/007339.htm
