Najdziwniejszy dron na świecie z nogami sokoła wędrownego

Inżynierowie z Uniwersytetu Stanforda zaprezentowali niezwykłego robota. Jest to hybrydowy dron będący połączeniem maszyny i sokoła wędrownego, od którego zapożyczył nogi.

Każdy z nas doskonale wie jak wygląda dron. To urządzenie składające się z kadłuba, do którego przymocowano kamerę oraz kilku wirników zapewniających siłę nośną potrzebną do lotu. Gdy więc zobaczymy takie modele jak Syma X5HW, czy Overmax X-Bee, dostępne w sklepach odpowiednio za 209 i 670 zł, od razu wiemy z czym mamy do czynienia.

Najbardziej niezwykły dron na świecie

Gdy jednak ujrzymy najnowszego drona stworzonego przez inżynierów z Uniwersytetu Stanforda, możemy się bardzo zdziwić. Stworzyli bowiem hybrydową maszynę będącą połączeniem drona i ptaka. Górna część wynalazku wygląda jak typowy dron, ale dolna to zupełnie inna para kaloszy. Zamiast typowych płóz mamy tu inspirowane sokołem wędrownym nogi ptaka, wyposażone w szpony.

Celem tego projektu było stworzenie robota, który mógłby lądować na drzewach niczym prawdziwy ptak. Znacznie zwiększyłoby to możliwości dronów, które obecnie wymagają płaskiego terenu do startu i lądowania.

Dużym wyzwaniem dla inżynierów na początkowym etapie była nieskończona zmienność gałęzi drzew, na których robot musiałby wylądować podczas pracy. Dla ptaków lądowanie na gałęzi jest naturalną zdolnością, lecz skonstruowanie robota, który by to potrafił nie jest łatwe. Problemem są gałęzie, a więc zróżnicowanie ich kształtu, wielkości i tekstur. Poza tym niektóre mogą być pokryte drobnymi gałązkami oraz liśćmi, inne zaś mchem. Należało więc przystosować robota do lądowania na wszystkich rodzajach gałęzi.

Stworzony przez inżynierów system nazywa się “stereotypowym chwytakiem powietrznym inspirowanym naturą” w skrócie SNAG. To inspirowane ptakiem nogi, które umożliwiają dronowi przenoszenie przedmiotów i siadanie na różnych powierzchniach, niczym ptak.

W stworzeniu tej technologii pomogły papugi, które poddano badaniom, zachęcając je do siadania na specjalnych grzędach o różnych rozmiarach i wykonanych z różnych materiałów. Stworzono je z drewna, pianki, papieru ściernego i teflonu oraz wyposażono w czujniki rejestrujące siłę chwytu. Dodatkowo pięć szybkich kamer rejestrowało ruchy ptaka podczas lotu i lądowania.

Naukowcy odkryli podczas badań, że ptak wykonywał te same manewry, bez względu na to, z czego zrobiono grzędę. Ich nogi podczas lądowania z łatwością radziły sobie ze zmiennością i złożonością tekstury powierzchni. W czasie projektowania robota okazało się jednak, że nogi papugi nie sprawdzają się w przypadku większego drona, dlatego zdecydowano się na strukturę nóg sokoła wędrownego.

Większe możliwości dzięki kończynom

Zanim jednak osiągnięto pożądany efekt, stworzono wcześniej 20 różnych wersji prototypu. Każdą nogą robota sterują silniki oraz żyłka wędkarska. Jeden z silników umożliwia poruszanie się w przód i tył, zaś drugi obsługuje funkcję chwytania, zaś żyłki pełnią funkcję ścięgien. Dodatkowo nogi zaprojektowano w taki sposób, aby pochłaniały energię podczas lądowania i przekształcały w siłę chwytającą. W rezultacie stworzono sztuczne nogi, które mogą zamknąć się w zaledwie 20 ms.

SNAG posiada również możliwość blokowania kostek oraz akcelerometr na prawej stopie, rejestrujący lądowanie maszyny. Uruchamia on algorytm odpowiedzialny za wyważenie robota na powierzchni. Podczas testów system był w stanie łapać przedmioty rzucane ręcznie, w tym manekina ofiary, worek z kukurydzą i piłkę tenisową. Robota przetestowano także w lesie, gdzie poradził sobie wyjątkowo dobrze.

Do czego może służyć taki hybrydowy dron? Według naukowców, może być idealnym narzędziem do badania otaczającego nas świata. A dzięki wbudowanemu czujnikowi temperatury i wilgotności, może także rejestrować szczegóły mikroklimatu w różnych miejscach.

Źródło