Un drone non plana come un aereo e non galleggia come un pallone. Eppure decolla dritto, si blocca a mezz'aria e scivola di lato con precisione. Come ci riesce? E come fanno centinaia di droni a disegnare figure nel cielo senza toccarsi? Il video qui sotto ti porta dietro le quinte di uno spettacolo vero; subito dopo smontiamo il segreto, un rotore alla volta.
Riavvolgi il video con la barra qui sopra, fino al punto in cui lo sciame compone una figura. Rivedilo guardando un puntino luminoso solo, non l'insieme: seguilo con gli occhi dall'inizio alla fine della figura. Che percorso fa? Tieni in mente la risposta: nella sezione 3 scoprirai chi gliel'ha detto.
Il corpo del drone è semplice: quello che conta è come girano le eliche.
Ogni elica, girando veloce, spinge l'aria verso il basso. L'aria, spinta giù, risponde spingendo l'elica verso l'alto: è questa la forza che solleva il drone.
Ma c'è un problema nascosto: un motore che fa girare l'elica in un senso torce il corpo del drone nel senso opposto. Se tutte e quattro le eliche girassero nello stesso verso, il drone si metterebbe a girare su se stesso come una trottola.
La soluzione è nel disegno: due eliche girano in senso orario e due in senso antiorario, in diagonale. Le quattro torsioni si annullano a vicenda e il drone resta stabile.
Prima di scorrere avanti, fai una previsione: se in volo un motore rallentasse da solo, che cosa smetterebbe di compensarsi, e come reagirebbe il drone? Poi scendi allo schema della sezione 2 e premi «Ruota su se stesso»: lì lo squilibrio è voluto, ma è esattamente lo stesso. La tua previsione ci aveva preso?
Il drone non ha timone né volante: cambia solo la velocità dei quattro rotori. Premi i pulsanti e osserva chi accelera.
Nessun pezzo si muove a parte le eliche: ogni manovra è solo una diversa combinazione di velocità. Tienilo a mente: tra poco piloterai proprio così.
Apri il Simulatore 3D (pulsante qui sotto o in alto nell'app): decolla dal piazzale della scuola, resta fermo in aria contando fino a tre, poi attraversa un anello. Mentre voli, riconosci sotto le dita le sei manovre di questo schema: quali stai usando, e in che ordine? Poi passa alla modalità Programma e prova a ottenere lo stesso volo scrivendolo come sequenza di comandi.
Nessuna mano è abbastanza veloce da regolare quattro motori insieme. Infatti non lo fa una mano.
Dentro il corpo del drone c'è un piccolo computer collegato a dei sensori: un giroscopio che sente ogni minima inclinazione e un accelerometro che sente ogni spostamento. Il computer li legge e corregge la velocità dei rotori molte volte al secondo, seguendo sempre lo stesso schema: misura → confronta con la posizione voluta → correggi → ricomincia. Una sequenza precisa di passi che si ripete: cioè un algoritmo.
Ed ecco la risposta alla domanda dell'inizio: il drone sta fermo nel cielo perché non sta mai davvero fermo — si corregge di continuo, così in fretta che ai nostri occhi sembra inchiodato all'aria.
Negli spettacoli come quello del video succede un passo in più: ogni drone riceve una lista di posizioni e colori, ciascuna con il suo tempo, e la esegue punto dopo punto insieme a tutti gli altri. Chi progetta lo show non pilota i droni: scrive l'algoritmo che i droni eseguiranno. Ed è esattamente quello che stai per fare tu.
Entra nello studio e componi uno spettacolo di 3 punti sulla linea del tempo (forma, colore, durata). Poi, invece di premere Esegui, usa il pulsante Passo: avanza un punto alla volta e, prima di ogni passo, prevedi a mente che cosa comparirà nel cielo. Quando la previsione e il cielo coincidono, stai leggendo il tuo stesso algoritmo. E quel puntino che seguivi nel primo video: ora sai chi gli aveva detto dove andare.
Seicento droni sopra Padova. Nessuno di loro è pilotato: ognuno sta eseguendo la sua lista di posizioni, colori e tempi.
Guardalo una prima volta per il piacere di guardarlo. Poi riavvolgi e rivedilo con l'occhio del progettista: conta quante figure diverse riesci a riconoscere e, con la barra del video, misura quanti secondi resta ferma ognuna. Quei secondi sono esattamente i numeri che stai per impostare tu sulla linea del tempo.
Uno spettacolo di droni è un algoritmo nel tempo: una sequenza ordinata di fotogrammi. Ogni punto sulla linea del tempo descrive uno stato dello sciame (quanti droni, che forma, che colore, quale suono) e per quanto dura. Premi Esegui: i droni decollano e passano da un punto al successivo con transizioni fluide.
I punti si leggono da sinistra a destra. Cambia l'ordine e cambia lo spettacolo: stessi fotogrammi, risultato diverso.
La durata di ogni punto è il tempismo dello show: punti lunghi danno transizioni morbide, punti brevi creano stacchi rapidi.
droniQuanti droni partecipano a quel fotogramma. È un valore che cambia da un punto all'altro e fa crescere o diradare la figura.
Fra due punti i droni non saltano: si spostano gradualmente verso la nuova posizione. È così che nasce il movimento dello spettacolo.
Idea per la classe: a piccoli gruppi, progettate uno spettacolo di 6–8 punti su un tema (le stagioni, una storia, un'emozione). Confrontate le scelte di forme, colori e tempi: ogni gruppo "esegue" il proprio algoritmo.