ロボットドローンは、鳥のように飛んだり、止まったり、止まったりできるようになりました

Jan 12 2022
スタンフォード大学の研究者は、ハヤブサの足と脚をエミュレートして、飛行ロボットがさまざまな表面に着陸して止まることができるようにしました。これは、将来のドローンの設計と使用に永続的な影響を与える可能性があります。
スタンフォード大学のエンジニアが鳥の研究に基づいて開発したこの握るロボットは、木の枝に着地して握ることができます。レンティンクラボ

曲技飛行を行う場合、空中ドローンは急速に鳥に追いついているようです。しかし、飛行ロボットは、ほぼ同じくらい驚くべき敏捷性の別のの偉業にも熟達しています。木の枝から電話線に至るまで、ほぼすべての物体や表面に落下することなく着陸して止まる能力です。

たとえば、スタンフォード大学の研究者は、クワッドコプタードローンに取り付けて、ハヤブサに似た足と脚を与えることができる、ステレオタイプの自然に触発された空中把持器(SNAG)と呼ばれるデバイスを開発しました。2021年12月1日付けのスタンフォード大学のニュースリリースによると、この装置を装備すると、ドローンは物体を捕まえて運び、さまざまな表面に止まるように飛び回ることができます。

しかし、鳥の敏捷性を複製することは容易ではありませんでした。研究者たちは、着陸、止まり木、離陸の物理的な力を測定するセンサーを備えた特別な止まり木の間を行ったり来たりする小さなオウムのビデオを撮影しました。

「私たちを驚かせたのは、着陸する表面に関係なく、同じ空中操作を行ったことです」と、研究者の1人であるウィリアムロデリックはニュースリリースで説明しました。ロデリックは博士号を取得しています。機械工学の博士号を取得し、工学教授のMarkCutkowskyとDavidLentinkとともに、2021年12月1日にジャーナルScienceRoboticsに掲載されたプロジェクトに関する記事を執筆しました。「それらは、表面テクスチャ自体の変動性と複雑さを足に処理させます」と彼は言いました。

ドローンに同様の能力を与えるには、技術的な工夫が必要でした。SNAGは、ハヤブサの軽量な骨をエミュレートする3Dプリント構造を備えており、各脚には、前後に移動するためのモーターと、握るための2番目のモーターが装備されています。

ロボットの脚のメカニズムは、鳥の腱と同じように、衝撃エネルギーを吸収し、それを握る力に受動的に変換するように設計されています。その結果、デバイスを搭載したドローンは、わずか20ミリ秒で何かを強くつかむことができます。ロボットの足がとまり木に巻き付けられると、足首がロックされ、加速度計(振動を測定するデバイス)が着地を検出し、バランス調整アルゴリズムをトリガーしてとまり木で安定させます。

他の場所では、他の機関の研究者も、ドローンに着陸して何かにぶら下がる能力を与えることに何年も取り組んできました。この2019年のスミソニアンの記事で説明されているように、さまざまな場所に着陸できることで、ドローンは空中にいる必要があるために消費するエネルギーを節約できます。ロボット航空機の飛行時間はバッテリーの電力によって制限されるため、これは重要です。

今それは興味深いです

大学のニュースリリースによると、2019年、ボストンのノースイースタン大学の研究者は、飛行中のドローンをコウモリのように逆さまに吊るすことができる技術を発表しました。