Evasão dinâmica de obstáculos para quadrotors com câmeras de eventos

Os drones autônomos atuais têm tempos de reação na casa das dezenas de milissegundos, o que não é suficiente para navegar rapidamente em ambientes dinâmicos complexos. Para evitar com segurança objetos que se movem rapidamente, os drones precisam de sensores e algoritmos de baixa latência. Saímos das abordagens de ponta utilizando câmeras de eventos, que são sensores bioinspirados com tempos de reação na casa dos microssegundos. Nossa abordagem explora a informação temporal contida no fluxo de eventos para distinguir entre objetos estáticos e dinâmicos e aproveita uma estratégia rápida para gerar os comandos motores necessários para evitar os obstáculos que se aproximam. Algoritmos padrão de visão não podem ser aplicados às câmeras de eventos porque a saída desses sensores não são imagens, mas um fluxo de eventos assíncronos que codificam mudanças de intensidade por pixel. Nosso algoritmo resultante tem uma latência total de apenas 3,5 milissegundos, o que é suficiente para detecção confiável e evasão de obstáculos em rápido movimento. Demonstramos a eficácia da nossa abordagem em um quadrotor autônomo usando apenas sensores e computação embarcados. Nosso drone foi capaz de evitar múltiplos obstáculos de diferentes tamanhos e formas, em velocidades relativas de até 10 metros por segundo, tanto em ambientes internos quanto externos.