Uma pessoa pode supervisionar ‘enxame’ de 100 veículos autônomos não tripulados, mostra pesquisa

Uma pesquisa envolvendo a Oregon State University mostrou que um “enxame” de mais de 100 robôs terrestres e aéreos autônomos pode ser supervisionado por uma pessoa sem sujeitar o indivíduo a uma carga de trabalho indevida.

As descobertas representam um grande passo em direção ao uso eficiente e econômico de enxames em uma série de funções, desde combate a incêndios florestais até entrega de pacotes e resposta a desastres em ambientes urbanos.

“Ainda não vemos muitos drones de entrega nos Estados Unidos, mas há empresas que os estão implantando em outros países”, disse Julie A. Adams, da Faculdade de Engenharia da OSU.

“Faz sentido do ponto de vista comercial implantar drones de entrega em grande escala, mas exigirá que uma única pessoa seja responsável por um grande número desses drones. Não estou dizendo que nosso trabalho é uma solução final que mostra que tudo está bem, mas é o primeiro passo para obter dados adicionais que facilitariam esse tipo de sistema.”

Os resultados, publicados em Robótica de Campoderivam do programa da Defense Advanced Research Project Agency conhecido como OFFSET, abreviação de Offensive Swarm-Enabled Tactics.

Durante o projeto de quatro anos, os pesquisadores implantaram enxames de até 250 veículos autônomos – drones aéreos multirotores e veículos terrestres – capazes de coletar informações em ambientes urbanos de “cânions de concreto”, onde a linha de visão, satélite- a comunicação baseada é prejudicada pelos edifícios. As informações que os enxames recolhem durante as suas missões em locais de treino militar urbano têm o potencial de ajudar a manter as tropas e os civis dos EUA mais seguros.

Adams foi co-investigador principal em uma das duas equipes integradoras de sistemas de enxame que desenvolveram a infraestrutura do sistema e integraram o trabalho de outras equipes focadas em táticas de enxame, autonomia de enxame, formação de equipe enxame humano, experimentação física e ambientes virtuais.

“O projeto exigia a retirada de tecnologias prontas para uso e a construção da autonomia necessária para que fossem implantadas por um único humano chamado comandante do enxame”, disse Adams, diretor associado de sistemas implantados e políticas do Collaborative Robotics and Intelligent Systems Institute da OSU. .

“Esse trabalho também exigiu o desenvolvimento não apenas dos sistemas e software necessários, mas também da interface do usuário para o comandante do enxame, para permitir que um único ser humano implantasse esses sistemas terrestres e aéreos”.

Colaboradores da Smart Information Flow Technologies desenvolveram uma interface de realidade virtual chamada I3 que permite ao comandante controlar o enxame com instruções de alto nível.

“Os comandantes não dirigiam fisicamente cada veículo individual, porque se você estiver mobilizando tantos veículos, eles não poderão – um único ser humano não pode fazer isso”, disse Adams. “A ideia é que o comandante do enxame possa selecionar uma jogada a ser executada e fazer pequenos ajustes nela, como um quarterback faria na NFL.

“Os dados objetivos dos comandantes de enxame treinados demonstraram que um único ser humano pode implantar esses sistemas em ambientes construídos, o que tem implicações muito amplas além deste projeto”.

Os testes ocorreram em várias instalações de treinamento coletivo armado combinado do Departamento de Defesa. Cada exercício de campo de vários dias introduziu veículos adicionais e, a cada 10 minutos, os comandantes de enxame forneceram informações sobre sua carga de trabalho e o quanto estavam estressados ​​ou cansados.

Durante o exercício de campo final, que contou com mais de 100 veículos, os níveis de carga de trabalho dos comandantes também foram avaliados por meio de sensores fisiológicos que alimentaram informações em um algoritmo que estima os níveis de carga de trabalho do canal sensorial de alguém e sua carga de trabalho geral.

“A estimativa da carga de trabalho dos comandantes do enxame cruzou o limite de sobrecarga com frequência, mas apenas por alguns minutos de cada vez, e o comandante foi capaz de completar as missões com sucesso, muitas vezes sob condições desafiadoras de temperatura e vento”, disse Adams.