Когда дело доходит до выполнения пилотажных маневров, воздушные дроны, похоже, быстро догоняют птиц. Но летающие роботы также становятся искусными в другом птичьем подвиге ловкости, который почти так же удивителен — способность приземляться и садиться практически на любой объект или поверхность, начиная от ветвей деревьев и заканчивая телефонными проводами, не падая.
Например, исследователи Стэнфордского университета разработали устройство, называемое стереотипным воздушным захватом, вдохновленным природой, или КОРЯГОЙ, которое можно прикрепить к квадрокоптеру, чтобы придать ему ноги и ноги, напоминающие сапсана. Оснащенный устройством, дрон способен летать, ловить и переносить предметы и садиться на различные поверхности, согласно пресс - релизу Стэнфорда от 1 декабря 2021 года, описывающему работу.
Но дублировать ловкость птиц было нелегко. Исследователи сняли видео маленьких попугаев, летающих взад и вперед между специальными насестами, которые содержали датчики для измерения физических сил посадки, посадки и взлета.
"Нас удивило то, что они выполняли одни и те же воздушные маневры, независимо от того, на какие поверхности они приземлялись", - объяснил один из исследователей Уильям Родерикв пресс-релизе. Родерик-доктор философии в области машиностроения и автор 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.
Предоставление дрону подобных способностей требовало технологической изобретательности. SNAG имеет 3D-печатную структуру, которая имитирует легкие кости сокола, и каждая из его ног оснащена двигателем для перемещения вперед и назад, а вторая-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 сильно сжать что-то всего за 20 миллисекунд. Как только ноги робота обернуты вокруг окуня, его лодыжки фиксируются, а акселерометр — устройство, которое измеряет вибрацию — обнаруживает посадку и запускает алгоритм балансировки, чтобы стабилизировать его на окуне.
В других местах исследователи из других учреждений также годами работали над тем, чтобы дать дронам возможность приземляться и висеть на чем-то. Как объясняется в этой статье Смитсоновского института 2019 года, возможность приземляться в разных местах помогает дронам экономить энергию, которую они будут тратить, оставаясь в воздухе. Это важно, потому что время полета роботизированных самолетов ограничено их батареей.