Российские исследователи из МФТИ и Сколтеха разработали алгоритм стабилизации для миниатюрных беспилотников с машущими крыльями. Принцип работы заимствован у шмеля. Он позволяет роботу сохранять равновесие даже при резких порывах ветра. В перспективе такие устройства могут применяться для обследования завалов при чрезвычайных ситуациях, точечного опыления растений в закрытых агрокомплексах и скрытого мониторинга. Устойчивость алгоритма подтверждена испытаниями на цифровой модели. Следующий этап — создание работающего прототипа.
«В случае интереса со стороны заказчиков мы сможем собрать прототип мини-БПЛА. На это понадобится от полугода до нескольких лет. Сейчас подобным прототипом обладают китайские производители, но он очень неустойчивый в воздухе. Других готовых решений и комплектующих нет. А чтобы их сделать, нужно решить некоторые проблемы. Самая сложная из них — источник питания, так как батарейки слишком тяжелые. Возможно, решением может стать внешнее питание по проводку», — сказал доцент кафедры информатики и вычислительной математики МФТИ, руководитель исследовательской группы Центра ИИ Сколтеха Николай Ефанов.
Шмели считаются одними из самых маневренных насекомых: они способны зависать на месте, разворачиваться практически без радиуса, переворачиваться и менять вектор движения с почти мгновенным ускорением или торможением. Это обеспечивает вихревая аэродинамика — каждый взмах крыла порождает вихревые структуры, создающие подъемную силу.
При этом сам по себе машущий полет крайне неустойчив. У живого шмеля нервная система в реальном времени обрабатывает информацию от органов зрения, усиков и вестибулярного аппарата, корректируя движение крыльев. Однако при переносе этого принципа на робота равновесие теряется даже при слабом ветре.
В ходе работы ученые создали алгоритм стабилизации для мини-роботов с машущими крыльями, а также вычислительную среду, позволяющую тестировать разные системы управления в условиях турбулентных потоков.
Подробнее читайте в эксклюзивном материале «Известий»:
Шмели сумели: робот-насекомое сможет опылять растения и вести разведку