Suponha que você trabalha como caminhoneiro e está subindo a serra para realizar uma entrega de rotina. De repente, ao reduzir a velocidade, sente o veículo pular, comum quando trocamos a marcha no momento errado. Além de ser um instante de desconforto para o motorista, esse simples deslize pode gerar um maior consumo de combustível. Se você tiver um caminhão comum, prestar mais atenção ao dirigir pode ser o bastante para evitar esse tipo de incidente, mas e se o mesmo veículo possuísse câmbio automático e fosse autônomo? Será que ele conseguiria atuar de forma precisa? Se depender de uma pesquisa em andamento da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, esse cenário de incerteza não será mais problema.

Autor do trabalho e doutorando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da EESC, Lucas Barbosa explica que os freios e aceleradores de um caminhão sem motorista não “compreendem” a função dos câmbios automáticos, fator que dificulta o controle do veículo. Por isso que, por meio de técnicas matemáticas, o estudante está desenvolvendo um algoritmo para que os pedais do caminhão considerem a probabilidade de as marchas serem trocadas conforme sua velocidade aumenta ou diminui.

“Minha técnica ‘ensina’ aos freios e aceleradores como se comporta um câmbio automático. Com isso, além de o motorista ter uma viagem muito mais tranquila, o caminhão ainda economiza combustível, pois seu motor não será forçado de forma desnecessária”, diz o pesquisador. Até o momento, Lucas testou seu algoritmo em um caminhão autônomo real na área 2 do Campus da USP em São Carlos, percorrendo um pequeno trajeto. A expectativa é de que o estudo seja finalizado em até dois anos.

A pesquisa recebe a orientação do professor Marco Henrique Terra, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Sistemas Autônomos Cooperativos (InSAC), sediado no Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL) da EESC, onde ele é docente.

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Um incêndio de grandes proporções toma conta de uma floresta próxima a uma área urbana. Por se tratar de uma local de difícil acesso, as autoridades de resgate acionam um grupo de drones autônomos para procurar possíveis vítimas no local, mas uma situação inesperada acontece: problemas na rede de comunicação impedem que os robôs aéreos conversem entre si, fazendo com que eles não cumpram o que foi programado. Apesar de o apreensivo cenário retratado ser hipotético, ele não é impossível de ocorrer, segundo os estudiosos da área de robótica coletiva. Por isso, uma pesquisa em andamento na Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP pretende contribuir para que missões como essa sejam realizadas com sucesso pelas máquinas.

O estudo é de João Roberto Benevides, doutorando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da EESC. Segundo o pesquisador, quando há troca de informações entre um grupo de robôs, sejam eles aéreos ou terrestres, a rede de comunicação que os alimenta é passível de falhas, podendo gerar problemas como atrasos na transmissão de dados ou até mesmo quebra de sinal.

“Muitas vezes não consideramos a comunicação como um elemento que possa nos trazer prejuízo, mas sabemos que falhas irão acontecer. No entanto, para criarmos alternativas que auxiliem os robôs a lidarem com essas situações, precisamos entender como eles se comportariam em um cenário de adversidade”, explica o estudante, que recebe orientação do professor Marco Henrique Terra, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Sistemas Autônomos Cooperativos (InSAC), sediado no Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL) da EESC.

No trabalho, a ideia é desenvolver técnicas de controle capazes de preparar seis quadricópteros autônomos – um tipo de veículo aéreo não tripulado – para completar tarefas mesmo em caso de problemas nos serviços de comunicação. Durante as próximas fases da pesquisa, João Roberto fará novos testes em laboratório e em áreas externas a fim de validar os métodos propostos. A expectativa é de que os resultados sirvam de alicerce para que drones realizem missões nos mais diversos campos, como agricultura de precisão, entregas remotas, segurança, entre outros. Além do InSAC, o trabalho recebe o financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). Confira no vídeo abaixo uma demonstração dos testes que estão sendo realizados na USP.

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Apesar de já estarem presentes em diversos segmentos da sociedade, os drones autônomos ainda possuem algumas aplicações inexploradas, como sua contribuição no combate a incêndios ou então em buscas por sobreviventes de desastres aéreos no interior de florestas, que são locais de difícil acesso. O elevado número de árvores e a frequente instabilidade do sinal de GPS nesse tipo de ambiente são fatores que dificultam a atuação dos veículos aéreos não tripulados, obrigando os cientistas a prepará-los para “driblar” esses obstáculos.

Para debater sobre os desafios dessa tarefa e possíveis soluções para o problema, o pesquisador Guilherme Pereira, do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Sistemas Autônomos Cooperativos (InSAC), ministrará, no dia 9 de maio, uma palestra no Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL) da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP. Aberto a todos os interessados, o bate-papo é gratuito e ocorrerá no Anfiteatro Armando Toshio Natsume do SEL, a partir das 13h50.

Sobre o palestrante: Guilherme Pereira é doutor em Ciência da Computação pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), onde atualmente é professor associado do Departamento de Engenharia Elétrica da Instituição. Ele também trabalha como professor associado no Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da West Virginia University (WVU), nos EUA. Ainda na UFMG, o docente foi um dos fundadores do Grupo de Pesquisa e Desenvolvimento de Veículos Autônomos (PDVA) e coordenou o Laboratório de Sistemas de Computação e Robótica. Suas pesquisas são focadas no planejamento de movimento e localização de robôs móveis individuais ou em grupo.

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