Когда дело доходит до выполнения фигур высшего пилотажа , воздушные дроны быстро догоняют птиц. Но летающие роботы также овладевают еще одним птичьим подвигом маневренности, почти столь же удивительным — способностью приземляться и садиться практически на любой объект или поверхность, от веток деревьев до телефонных проводов, не падая.
Исследователи Стэнфордского университета, например, разработали устройство, называемое стереотипным вдохновленным природой воздушным захватом, или SNAG, которое можно прикрепить к квадрокоптеру, чтобы придать ему ноги и ноги, напоминающие ноги сапсана. Согласно пресс-релизу Стэнфорда от 1 декабря 2021 года, в котором описывается работа , дрон может летать, ловить и переносить объекты, а также садиться на различные поверхности .
Но повторить ловкость птиц было непросто. Исследователи сняли видео маленьких попугаев, летающих туда-сюда между специальными насестами, на которых были установлены датчики для измерения физических сил при посадке, усаживании и взлете.
«Что нас удивило, так это то, что они выполняли одни и те же воздушные маневры, независимо от того, на какую поверхность они приземлялись» , — объяснил в пресс-релизе один из исследователей, Уильям Родерик . Родерик - доктор философии. в машиностроении и автор вместе с профессорами инженерии Марком Катковски и Дэвидом Лентинком статьи о проекте, опубликованной 1 декабря 2021 года в журнале Science Robotics. «Они позволяют ногам справляться с изменчивостью и сложностью самой текстуры поверхности», — сказал он.
Придание дрону подобных возможностей потребовало технологической изобретательности. SNAG имеет структуру, напечатанную на 3D-принтере, которая имитирует легкие кости сокола, а каждая его нога оснащена двигателем для движения вперед и назад и вторым для захвата.
Механизмы в ногах робота предназначены для поглощения энергии удара и пассивного преобразования ее в силу захвата, как это делают сухожилия птицы. В результате дрон, оснащенный устройством, может крепко что-то зацепить всего за 20 миллисекунд. Как только ноги робота обхватывают насест, его лодыжки блокируются, а акселерометр — устройство, измеряющее вибрацию — обнаруживает приземление и запускает алгоритм балансировки, чтобы стабилизировать его на насесте.
В другом месте исследователи из других учреждений также годами работали над тем, чтобы дать дронам возможность приземляться и цепляться за что-то. Как объясняется в этой статье Смитсоновского института 2019 года , возможность приземляться в разных местах помогает дронам экономить энергию, которую они будут расходовать, оставаясь в воздухе. Это важно, потому что время полета роботизированных летательных аппаратов ограничено зарядом их аккумуляторов.
Теперь это интересно
Согласно пресс-релизу университета, в 2019 году исследователи из Северо-восточного университета в Бостоне представили технологию, которая позволяет летающему дрону висеть вверх ногами, как летучая мышь .
