Luftrobot, der kan forvandles under flyvning

Franske forskere har hentet inspiration fra fugle til at designe en luftrobot, der er i stand til at ændre sin profil under flyvning. For at reducere dets vingefang og navigere gennem snævre rum, den kan omorientere sine arme, som er udstyret med propeller, der lader den flyve som en helikopter. Det baner vejen for en ny generation af store robotter, der kan bevæge sig gennem smalle passager, hvilket gør dem ideelle til udforskning såvel som eftersøgnings- og redningsmissioner.

Markerer en verdensnyhed, forskere fra Étienne Jules Marey Institute of Movement Sciences (CNRS / Aix-Marseille Université) har hentet inspiration fra fugle til at designe en luftrobot, der er i stand til at ændre sin profil under flyvning. For at reducere dets vingefang og navigere gennem snævre rum, den kan omorientere sine arme, som er udstyret med propeller, der lader den flyve som en helikopter. Forskernes arbejde er genstand for en artikel publiceret i Blød robotik (30. maj, 2018). Det baner vejen for en ny generation af store robotter, der kan bevæge sig gennem smalle passager, hvilket gør dem ideelle til udforskning samt eftersøgnings- og redningsmissioner.

Fugle og vingede insekter har den bemærkelsesværdige evne til at manøvrere hurtigt under flyvningen for at fjerne forhindringer. En sådan ekstrem smidighed er nødvendig for at navigere gennem trange rum og overfyldte miljøer, som skove. Der er allerede miniature flyvemaskiner, der kan rulle, tonehøjde, eller på anden måde ændre deres flyvestilling for at passere gennem små åbninger. Men fugle illustrerer en anden strategi, der er lige så effektiv til at flyve gennem flaskehalse. De kan hurtigt folde deres vinger under højhastighedsflyvning, reducere deres imponerende spændvidde, for nemt at forhandle de udfordrende veje foran dem.

Indsættelse af luftrobotter i indsnævrede og rodede områder til eftersøgning og redning, undersøgende, eller kortlægningsoperationer bliver mere og mere almindelige. De bliver nødt til at være i stand til at omgå mange forhindringer og rejse gennem temmelig snævre passager for at fuldføre deres missioner. Derfor, forskere fra Étienne Jules Marey Institute of Movement Sciences (CNRS / Aix-Marseille Université) har designet en flyvende robot, der kan reducere dens vingefang under flyvning til at bevæge sig gennem en lille åbning, uden intensiv styring, der ville forbruge for meget energi og kræve en robotplatform med lav inerti (let og lille robot).

Døbt Quad-Morphing, den nye robot har to roterende arme hver udstyret med to propeller til helikopterlignende flyvning. Et system af elastiske og stive ledninger gør det muligt for robotten at ændre orienteringen af ​​sine arme under flugten, så de enten er vinkelrette eller parallelle med dens centrale akse. Den indtager den parallelle holdning, halvere sit vingefang, at krydse en smal strækning og derefter skifte tilbage til vinkelret position for at stabilisere sin flyvning, alt mens du flyver med en hastighed på 9 km/t, hvilket er ret hurtigt for en luftrobot.

På nuværende tidspunkt det er præcisionen af ​​Quad-Morphing autopilotmekanismen, der bestemmer robottens smidighed. Autopiloten aktiverer omlægning af armen, når robotten nærmer sig en snæver passage, som bestemt af et 3-D lokaliseringssystem, der anvendes på instituttet. Forskerne har også udstyret robotten med et miniaturekamera, der kan tage 120 billeder i sekundet. I fremtiden, dette vil give Quad-Morphing mulighed for selvstændigt at vurdere størrelsen af ​​mellemrummet før det og folde sine vinger i overensstemmelse hermed, hvis det er nødvendigt. Flytest med det nye kamera begynder i denne måned.