Droni e robotica, per il secondo anno consecutivo l’Istituto di BioRobotica della Scuola Sant'Anna è tra i finalisti della UAV Chase Challenge, la competizione internazionale di robotica organizzata dalla Purdue University
L’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa è stato selezionato tra le tredici Università che si contenderanno la seconda edizione della competizione internazionale di Robotica denominata IEEE 2023 UAV Chase Challenge e organizzata dalla Purdue University, che si svolgerà a Lafayette (Indiana, Stati Uniti d’America) nel Purdue’s UAV Research and Test Facility (PURT) il 21 e il 22 aprile.
La gara prevede l'impiego di droni in grado di volare in ambienti chiusi e di realizzare alcuni compiti in totale autonomia, senza intervento dei piloti. Il team dell’Istituto di BioRobotica, coordinato da Stefano Roccella e formato da 10 persone, tra cui 8 allievi di Ingegneria della Scuola Superiore Sant’Anna (Classe Accademica di Scienze Sperimentali), ha raggiunto la fase finale per il secondo anno consecutivo. L'iniziativa ha ricevuto il sostegno della Fondazione Luca Cavallini Onlus.
I droni alla prova del volo indoor
Anche in questa seconda edizione un drone deve inseguire un piccolo oggetto in movimento (un modello di auto preprogammata) volando in modo completamente autonomo in presenza di ostacoli rappresentati da piccoli edifici in scala. Il task sarà reso più difficile rispetto alla prima edizione perché l’oggetto si muoverà a maggior velocità in un percorso più tortuoso e poi saranno anche presenti degli elementi di disturbo che renderanno più difficile il riconoscimento del target.
Nella fase iniziale di qualifica, il gruppo dell’Istituto di BioRobotica si è classificato al primo posto, sviluppando un simulatore i codici di controllo della navigazione dell’UAV basati su un sistema di visione tridimensionale per l’evitamento degli ostacoli. Algoritmi di Intelligenza artificiale basati sulla visione ed ispirati al volo degli uccelli consentono il riconoscimento dell’oggetto in movimento e il suo inseguimento fra gli edifici.
Durante la finale i codici messi a punto al simulatore verranno implementati sui droni reali. Vincerà chi riuscirà a far volare il drone in modo autonomo fra gli edifici mantendendo per più tempo una distanza di 1 metro dall’oggetto in movimento. Anche se la gara si incentra sullo sviluppo di codici, la squadra ha sviluppato appositamente un drone adatto al volo indoor sul quale vengono preventivamente testati nella realtà e in laboratorio tutti gli algoritmi in presenza di piloti professionisti a garanzia della sicurezza.
“Si tratta della seconda volta che partecipiamo a una gara di droni adatti al volo in ambienti chiusi - spiega il coordinatore del team Stefano Roccella - Ci siamo organizzati in gruppi, ognuno responsabile di un sottosistema dell’UAV che abbiamo sviluppato. Ogni gruppo gestirà il suo sottosistema e verificherà sul posto le soluzioni individuate con le simulazioni. Questa gara sarà una nuova esperienza formativa per gli allievi partecipanti che metteranno in pratica le conoscenze acquisite durante i corsi e impareranno a coordinarsi in gruppo per risolvere i problemi che si verificheranno durante la fase implementativa. Per quanto riguarda la nostra ricerca, la gara ci porterà ad accrescere le nostre competenze nel settore dell’Aerial Robotics e soprattutto nello sviluppo di droni intelligenti adatti al volo in ambienti privi di segnale GPS”
Il team della Scuola Sant'Anna
Il team della Scuola Superiore Sant’Anna è composto da: Stefano Roccella, coordinatore del team; Andrea Vannini, responsabile sistema di navigazione e visione UAV e dagli Allievi della Classe di Scienze Sperimentali: Davide Bettarini, Nicola Riccardi, Antonio Ciociola, Antonio Andrea Salvalaggio, Su Qi Chen, Francesco Scarrone, Taulant Arapi e Simone Cirelli
