Inżynierowie projektują robota zdolnego do chwytania przedmiotów i siadania na gałęziach jak ptaki | Doktor Techno | czasopismo

Miliony lat ewolucji sprawiły, że latanie i lądowanie ptaków jest łatwe, niezależnie od używanej gałęzi. Umiejętność, która zainspirowała robota, który potrafi latać, chwytać przedmioty i siadać na różnych powierzchniach.

Wynalazek ten jest dziełem zespołu inżynierów z uniwersytetów Stanford (USA) i Groningen (Holandia), którzy w swoim artykule wyjaśnili jego proces nauka o robotyce.

Jest to „inspirowany naturą modułowy zbieracz powietrzny” (Snag), który wraz z czterosilnikowym dronem tworzy robota zdolnego naśladować technologię ptaków, aby przysiadać na prawie każdym typie samolotu.

„Nie jest łatwo naśladować, jak ptaki latają i skaczą” – mówi William Rodrik, jeden z autorów. „Po milionach lat ewolucji start i lądowanie wydają się bardzo łatwe, nawet przy całej złożoności i różnorodności gałęzi drzew, które można znaleźć w lesie”.

Zespół badał lot papug, ale nogi Snaga są oparte na nogach sokoła wędrownego, aby uwzględnić rozmiar drona, do którego dokował.

Papugi były rejestrowane podczas lotu z boku na bok między specjalnymi grzędami, o różnych rozmiarach iz różnych materiałów, takich jak drewno, pianka, papier ścierny czy teflon, a także czujniki rejestrujące siły fizyczne związane z operacjami lądowania, siadania i startu.

Zespół był zaskoczony, że ptaki wykonywały te same manewry powietrzne, niezależnie od tego, na jakiej powierzchni wylądowały. „Pozwalają nogom poradzić sobie z różnorodnością i złożonością samej tekstury powierzchni” – dodał.

Jak działa Snag?

Podobnie jak papugi, Snag podchodzi do każdego lądowania w ten sam sposób, ale z nogami inspirowanymi nogami sokoła wędrownego. Zamiast kości ma wydrukowaną w 3D ramę, silniki i żyłkę, a nie mięśnie i ścięgna.

Każda noga ma własny silnik do poruszania się w przód iw tył, a drugi do trzymania pięści. Jak ścięgna biegnące przez kostkę ptaka, Robot posiada mechanizm, który pochłania energię uderzenia podczas lądowania i zamienia ją na siłę pięści.

Kiedy na gałęzi, kostki blokujące Snaga i akcelerometr na prawej nodze zgłaszają, że robot wylądował i aktywuje algorytm równowagi, aby go ustabilizować.

Naukowcy wykorzystali robota o dwóch dyspozycjach — anisodaktylowym (trzy palce z przodu i jeden z tyłu, jak sokół wędrowny) i zygodaktylem (dwa palce z przodu i dwa z tyłu, jak papuga) — i stwierdzili, że różnica w wydajności między nimi jest niewielka. dwójka.

Ponadto przetestowano zdolność robota do podnoszenia przedmiotów rzucanych ręcznie, w tym lalki drapieżnej, torby płatków zbożowych i piłki tenisowej.

Ci badacze Należy pamiętać, że istnieje „niezliczonych” potencjalnych zastosowań.Takich jak poszukiwanie i ratownictwo czy monitoring pożarów lasów.

Dla Rodrika to jedno z najciekawszych badań środowiskowych, dlatego wyposażyli go w czujnik temperatury i wilgotności, który służył do rejestracji mikroklimatu w stanie Oregon (USA).

Zespół ogólnie widzi Robot spisał się tak dobrze, że kolejne etapy rozwoju prawdopodobnie skupią się na tym, co dzieje się przed lądowaniem, takich jak poprawa świadomości sytuacyjnej i kontroli lotu. (I)