Drona robotică lovitoare poate ateriza pe o ramură ca o pasăre nebună

Comparație unul lângă altul dintre o pasăre și o aterizare SNAG.
GIF: Universitatea Stanford / Gizmodo

Un nou dezvoltat, Un robot aerian bio-inspirat poate ateriza pe o varietate de ramuri și poate transporta obiecte ca o pasăre.

„Păsările decolează și aterizează pe o gamă largă de suprafețe complexe”, în timp ce „roboții actuali sunt limitati în capacitatea lor de a prinde în mod dinamic obiecte neregulate”, spune paragraful de deschidere al noii cercetări. hârtie publicat în Science Robotics. Într-adevăr, aterizările păsărilor par atât de ușoare, dar „nu este ușor să imiteți felul în care păsările zboară și se cocoțează”, a spus William Roderick, robotician la Universitatea Stanford și coautor al studiului, într-un articol din Stanford. Eliberare.

Împreună cu inginerii de la Universitatea Stanford Mark Cutkosky și David Lentink (acum la Universitatea din Groningen din Țările de Jos), Roderick a căutat să construiască A autentic robot de adăpostire. Folosind cunoștințele de la Cutkosky Lab, care este specializat în roboți inspirați de animale, și Letink Lab, care se concentrează pe imagini aeriene inspirate de păsări roboți, echipa a proiectat, construit și testat un „robot biomimetic care se poate cocoța în mod dinamic pe suprafețe complexe și poate apuca obiecte neregulate”, potrivit lucrării.

Noua ambarcațiune se numește SNAG, care înseamnă „gripper aerian stereotip inspirat din natură”. Prin „stereotipic,”Inginerii se referă la comportamentul stereotip implicat în aterizarea păsărilor. Cercetările anterioare au arătat că păsările folosesc aceeași tehnică de prindere, indiferent de suprafață. După cum spunea Roderick, păsările „lăsă picioarele să se ocupe de variabilitatea și complexitatea texturii suprafeței în sine”.

Picioarele și picioarele lui SNAG au fost modelate după cele ale lui șoimii călerini, dar în loc de aripi, acest robot efectuează un zbor cu o dronă cvadricopter. Fabricat din materiale ușoare, acesta poate transporta 10 tare propria sa greutate. Botul este „OS” sunt realizate din plastic imprimat 3D, în timp ce mușchii și tendoanele sale sunt construite din motoare și fire de pescuit. Fiecare picior are propriul său motor și este capabil de 14 grade de libertate. Un servo de șold SNAG „dirige piciorul chiar înainte de a se cocoța și echilibrează robotul după aterizare rotind centrul de masă spre centrul bibanului ca o pasăre”, scriu inginerii în articolul lor.

La aterizare, picioarele absorb energia de impact și o transformă în forță de prindere. Acțiunea rapidă a ambreiajului are loc uneori în mai puțin de 50 de milisecunde. Odată ce ghearele apucă un membru, cuiele se blochează și un accelerometru, care detectează aterizarea, declanșează un algoritm de echilibrare pentru stabilizare. Experimentele au arătat că momentul debutului este critic. „Prea devreme face ca piciorul să fie prea rigid pentru a se prăbuși complet, în timp ce prea târziu reduce energia absorbită și crește astfel riscul de deteriorare”, scriu inginerii, adăugând că „momentul declanșării tensiunii în mușchi și tendoanele picioarelor poate fi la fel de important la păsări și la alte animale.

SNAG, sau pinza aeriană stereotipă inspirată din natură.

SNAG, sau pinza aeriană stereotipă inspirată din natură.
Fotografie: Guillaume Roderick

Testarea controlată a SNAG a fost efectuată în laborator și într-un mediu forestier. Robotul a fost aruncat spre o grămadă de ramuri diferite de copac, la viteze și orientări diferite. SNAG a putut, de asemenea, să prindă obiecte aruncate manual, cum ar fi un porumbgaura de tenis si geanta pentru mingi.

O versiune viitoare a SNAG ar putea efectua monitorizarea faunei sălbatice, căutarea și salvarea și efectuarea cercetărilor de mediu. „O parte din motivația care stă la baza acestei lucrări a fost crearea de instrumente pe care le putem folosi pentru a studia lumea naturală”, a spus Roderick. „Dacă am putea avea un robot care să poată acționa ca o pasăre, ar putea deschide noi moduri de a studia mediul.” Și, de fapt, a mai făcut unele dintre acestea din urmă, deoarece robotul aerian a măsurat microclimatele într-o pădure îndepărtată din Oregon folosind senzori de temperatură și umiditate de bord.

SNAG ar putea oferi, de asemenea, noi perspective în biologie și, din nou, a făcut deja destul de mult. Pe lângă informațiile menționate mai sus despre sincronizarea mușchilor picioarelor și apariția tensiunii la tendon, inginerii au aflat că atunci când vine vorba de performanța de cocoțare, aranjarea degetelor de la picioare nu contează cu adevărat. Acest lucru ar părea să sugereze că „cocoțatul nu formează o presiune de selecție evolutivă care ar putea, prin ea însăși, să explice diversitatea arboricolă a degetelor de la picioare aviare”, potrivit studiului.

În timp ce SNAG abordează cu ușurință aterizările, echipa intenționează acum să îmbunătățească elementele de pre-aterizare, cum ar fi conștientizarea situației și controlul zborului. Abia așteptăm să vedem unde duc inginerii acest proiect interesant.

Ca urmare a: O nouă dronă înfiorătoare care merge și zboară este un coșmar Robopocalypse devenit realitate.

READ  Porcii și rozătoarele pot respira prin fese

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *