A visão de um futuro repleto de drones pressupõe que os céus acima de nós estarão cheios de minúsculos pedaços de plástico e íons de lítio. No entanto, para que essa visão se torne realidade, as empresas precisam garantir que a queda de um drone não cause ferimentos graves em transeuntes inocentes abaixo. Mas o que realmente acontece quando um drone colide com um humano?
A Alliance for System Safety of UAS through Research Excellence (ASSURE), em um estudo de 18 meses, procurou responder a essa pergunta. Liderado pela University of Alabama, Huntsville, em colaboração com a Mississippi State University, o National Institute for Aviation Research da Wichita State University e várias outras instituições, o estudo de Colisão Terrestre da Fase II da ASSURE analisou possíveis lesões decorrentes de colisões entre pequenos sistemas de aeronaves não tripuladas, também conhecidos como drones de consumo, e pessoas.
Os pesquisadores não apenas procuraram identificar as lesões resultantes das colisões, mas também desenvolver uma metodologia de teste de segurança e fazer recomendações à FAA (Administração Federal de Aviação dos Estados Unidos) para a criação de regras. Esse estudo é o único do tipo no mundo a abordar essa questão de forma abrangente e científica.
Os perigos de uma colisão com drones
Embora os vídeos possam parecer assustadores, a ASSURE descobriu que os drones pequenos, principalmente os feitos de plástico, são muito flexíveis e elásticos. Ao contrário do que se pensa popularmente, eles tendem a absorver uma quantidade significativa de energia do impacto. De acordo com David Arterburn, pesquisador principal da ASSURE, “um equívoco comum é considerar que todo drone é uma pedra, de modo que, quando ele atingir uma pessoa, causará danos como uma pedra”.
“Tanto a construção quanto a massa desempenham um papel na definição do potencial de lesões.”
A ASSURE realizou 512 testes e simulações de impacto usando 16 veículos diferentes, incluindo drones populares como o Phantom e o Mavic Pro da DJI, além de vários objetos e cargas úteis, como baterias e blocos de madeira, com pesos variando de 0,71 a 13,2 libras. Foram realizados testes de impacto completos em um modelo antropomórfico, bem como testes simplificados apenas na cabeça e no pescoço. Também foram feitos testes usando um substituto de cadáver humano para simular o impacto pós-morte.
Existe uma razão pela qual os vídeos e fotos das colisões com drones se assemelham aos testes de colisão automotiva. Um dos objetivos da ASSURE é adaptar essa metodologia comprovada para o voo comercial de drones. Além de fazer recomendações à FAA, a organização também busca estabelecer padrões globais de segurança.
As lesões mais comuns resultantes das colisões foram lacerações, cortes e contusões. Arterburn afirma que a falta de conhecimento preciso sobre concussões dificultou uma avaliação realista do risco desse tipo de lesão. Houve apenas um incidente grave de dano ocular, embora a ASSURE reconheça que as lâminas rotativas dos drones quadricópteros onipresentes podem causar lesões oculares. Entre as recomendações à FAA estão a utilização de protetores de rotor/lâmina para esses drones e o desenvolvimento de procedimentos de mitigação médica.
Os pesquisadores fizeram o máximo possível para garantir que seus testes fossem controlados, consistentes e baseados no método científico, conforme destacou o Diretor Executivo da ASSURE, Stephen P. Luxion. No entanto, ainda houve certa variabilidade nos resultados. Segundo Luxion, as lesões relatadas são resultantes de colisões diretas no centro de massa, o pior caso possível nos testes. No geral, os resultados indicam que é extremamente improvável ocorrer uma morte acidental causada por um drone. No entanto, um estudo com uma amostra maior no mundo real pode alterar essa equação.
Pode-se pensar que o pior caso seria ser atingido por um dos braços afiados do rotor de um drone quadricóptero. No entanto, os pesquisadores descobriram que os drones tendem a girar para longe do ponto de impacto, levando consigo energia cinética. O cenário mais perigoso é ser atingido pelo drone entre os braços do rotor, com o impacto contundente do corpo do drone causando o dano. Além disso, os drones tendem a cair quando perdem o controle, e ser atingido por um drone de cabeça para baixo também causa mais danos.
O ponto principal é que a orientação, juntamente com a velocidade e o peso, desempenham um papel importante. Isso ajudará a estabelecer as regras para drones voando sobre multidões de pessoas, o que é uma necessidade absoluta se a indústria de drones de consumo tiver alguma esperança de crescer.
Em busca do Santo Graal
A curiosidade sobre a gravidade das colisões entre humanos e drones não se limita ao público em geral. Os fabricantes de drones também estavam ansiosos por um estudo desse tipo, como destaca Arterburn. “As empresas estão realmente respondendo ao fato de que agora têm padrões e metodologias claras para testes que podem levar a mudanças de design acionáveis para melhorar a segurança de seus produtos para o público”.
A razão para isso é óbvia. Voar drones em ambientes urbanos e suburbanos é onde o dinheiro será ganho em serviços, desde a entrega de pacotes até o rastreamento de animais de estimação. No setor, isso é chamado de “voo sobre pessoas”, e as regras que regem essa prática afetarão muitos negócios.
As informações do relatório da ASSURE já estão influenciando o design de pequenos drones. Até recentemente, a velocidade e a carga útil eram os principais fatores impulsionadores do design, mas agora a segurança está em primeiro lugar.
“Os fabricantes [de drones] agora podem avaliar seus projetos com base nos dados da ASSURE”, afirma Arterburn. “Essa é uma métrica que eles nunca tiveram antes… quando você chega à faixa de 8 a 10libras de peso, a massa e a elasticidade do design começam a contribuir para lesões mais graves”.
Isso pode representar um problema para empresas de entrega de pacotes, como a UPS. A empresa fez testes de entrega de drones em 2017, lançando-os de seus famosos caminhões marrons para realizar a última etapa da entrega. A UPS testou drones HorseFly de 9,5 libras movidos a bateria, com capacidade de carga útil de 10 libras – o suficiente para lidar com entregas residenciais típicas. Isso poderia resultar em um peso total de 20 libras para o drone de entrega, aumentando significativamente o risco de lesões por colisão.
Uma das principais descobertas dos testes da ASSURE foi que as cargas úteis dos drones tendem a ter uma construção mais rígida e maior massa, o que aumenta o potencial de lesões. Arterburn explica que “muitas cargas úteis não possuem a elasticidade dos veículos devido à sua construção. Tanto a construção quanto a massa desempenham um papel na definição do potencial de lesão”. Por exemplo, uma bateria de lítio de meio quilo representa um risco maior quando está sendo transportada externamente, em comparação com quando está fechada em um drone de 2,5 libras.
Regulamentos que estabelecem os tipos de cargas úteis, pesos e configurações que os drones de entrega podem transportar são prováveis. O uso potencial de paraquedas em drones pode reduzir o risco, mas são necessários mais testes em condições menos controladas.
Por enquanto, o voo irrestrito de drones sobre pessoas ainda é um sonho, mas é um sonho que vale a pena perseguir.
