Investigadores y estudiantes desarrollaron algoritmo de consenso para la emergencia de arribo simultáneo de drones
El doctor Rigoberto Martínez Clark, profesor de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería, Administrativas y Sociales (FCIAS), de la UABC, unidad Tecate, campus Tijuana, lidera un equipo de investigadores y estudiantes de la facultad, en el desarrollo del proyecto “Diseño de un algoritmo de consenso para la emergencia de arribo simultáneo en un grupo de vehículos aéreos no tripulados (VANT´s)”.
El proyecto busca obtener un banco de pruebas en ambiente controlado, donde se pueda medir la postura (posición y orientación) de un grupo de VANT 's, conocidos coloquialmente como drones, así como plantillas de controladores para posteriormente evaluar diferentes estrategias de control para los robots móviles. Mediante la aplicación de la teoría de robótica de enjambres lograr demostrar, experimentalmente, que es posible obtener una ley de control automático de bajo costo computacional.
La idea nació a partir de un estudio de comportamientos colectivos en la naturaleza, donde los individuos logran coordinarse para tomar decisiones y moverse en conjunto. Inspirados en este principio, los investigadores desarrollaron una ley de control automático que acelera los drones más alejados y frena a los más cercanos, permitiendo que todos lleguen simultáneamente a un destino predefinido.
“En este caso, se decidió ir un paso más, en el que el consenso se realizaría de tal manera que los elementos del grupo arriben simultáneamente al área decidida o negociada previamente. Para llevar a cabo esta tarea, se diseñó una ley de control automático que toma en cuenta la posición de dos VANT´s, amplificando y atenuando sus velocidades lineales en una proporción similar, la segunda etapa consiste en decidir qué robots se utilizan para esta ley de consenso. Para este trabajo, se optó por utilizar la teoría de grafos para obtener un grafo de comunicación fijo en el que cada robot identifica previamente con quien debe compartir información”, mencionó Martínez Clark.
El proyecto ha pasado por simulaciones y pruebas experimentales con drones Crazyflie y el sistema de posicionamiento Lighthouse en un banco de pruebas adaptado en la FCIAS. Ha contado con el apoyo de colaboradores externos del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE).
El equipo utilizó equipamiento adquirido gracias a la convocatoria PRODEP 2020, en la que participó el doctor Martínez Clark. Además, la FCIAS facilitó la adaptación de un área del laboratorio de métodos para la experimentación.
“Los resultados parciales con una propuesta por simulación se espera que sea aceptada para su presentación en el Congreso Mexicano de Robótica (COMROB) 2025, mientras que los resultados experimentales se están recopilando en un documento para ser sometidos a una revista científica indexada” puntualizó el doctor Martínez Clark.
Esta investigación busca principalmente beneficiar a la comunidad para aplicaciones de seguridad, como patrullaje de zonas, identificar intrusos o áreas de búsqueda y rescate en campo abierto. Posicionando a la FCIAS como un centro de validación experimental para control de vehículos aéreos autónomos. Además, abre nuevas líneas de investigación en estrategias de control colectivo para drones, con utilidad en múltiples sectores industriales y de seguridad.
Participan en el proyecto: los doctores Jesús David Avilés Velázquez, Juan Francisco Flores y Carlos Alberto Chávez Guzmán; así como la maestra Claudia Lizeth Márquez Martínez; y el estudiante de maestría, el ingeniero José Ramón Anaya Álvarez; todos pertenecientes al cuerpo académico de Sistemas Mecatrónicos y de Manufactura.