Vědci vytvořili nový typ létajícího robota s hybridní konstrukcí. Během letu dokáže velmi rychle změnit tvar konstrukce. Nový systém napodobuje přírodu a ptáky.
Vědci z institutu Étienne Jules Marey Institute of Movement Sciences (CNRS, Aix-Marseille Université) představili nové řešení létajícího robota, který se dokáže v letu přeměnit, respektive změnit vlastní tvar pro překonání překážek. Podobný systém je běžný například u ptáků, ale u létajících robotů se této funkčnosti podařilo dosáhnout poprvé.
Moderní drony a další robotické systémy už jsou vybavené celou řadou senzorů, které jim pomáhají v bezpečném pohybu v prostředí, takže dokáží například rozpoznávat objekty a vyhnout se překážkám. V drtivé většině případů mají ale stále pevně danou konstrukci, kterou nelze měnit nejen před samotným startem, natož během letu.
Jak ale můžeme pozorovat v biologickém světě, pevně daná konstrukce je velmi omezující a spousta živočichů, včetně ptáků se tak dokáže přizpůsobovat i během letu. A právě od ptáků si vědci vzali inspiraci k tvorbě nového létajícího robota, který je první svého druhu.
Po vzoru ptáků
Vědci se u tohoto unikátního robota zaměřili na jednu specifickou oblast, kterou ptáci zvládají bez problémů – průlet zúženým prostorem. Zatímco během běžného letu jsou křídla ptáků rozložená, jakmile musí proletět úzkým prostorem, dokáží extrémně rychle přitisknout křídla opět k tělu. Tento systém se hodí například i v lese, kde je takových míst hodně a během letu je tak nutné neustále rychle měnit velikost a tím pádem i rozpětí křídel. Zároveň je ale nutné, aby vše probíhalo velmi rychle a plynule.
Vytvořený robot vypadá na první pohled jako klasický dron, respektive kvadrokoptéra se čtyřmi vrtulemi. Z pohledu konstrukce navíc není problém vytvořit robota tak, aby pomocí jednoduchých motorů dokázal dvojici vrtulí otočit ke středu a naopak. Problém je, jak to udělat opravdu hodně rychle a s co nejmenší spotřebou energie.
Rychlá přeměna
Vyvinutá konstrukce využívá pevných a flexibilních drátů, který skrze přídavný středový rotor dokáží rychle otočit pozici levé i pravé časti konstrukce s vrtulemi ke středu nebo od něj. Rozpěti „křídel“ se celkově mění o slušných 48 %.
Celý tento proces složení a rozložení robot zvládne za pouhých 250 ms a efektivně ho dokáže použit u tenké překážky, skrze kterou letí rychlostí až 9 km/h. Během toho navíc nedochází ke ztrátě ovládání a stability, což byl jeden z problémů, který se musel vyřešit. Se změnou pozice rotorů se totiž musí počítat dostatečně dopředu a vše správně vypočítat po průletu a opětovném rozložení.
Záchrana a průzkum
Současný prototyp budou vědci nadále vylepšovat. Brzy by měl robot obsahovat vlastní kameru s rychlostí 120 snímků za sekundu, která bude snímat okolní prostředí. Díky ní bude robot schopen v reálném čase vyhodnocovat i velikost zúženého prostoru pro průlet a přizpůsobit tak průlety skrze různé překážky.
Využití do budoucna je obecně jasné – tyto základní vlastnosti jsou důležité pro různé záchranné operace a průzkumné práce, kde je velké množství překážek, kterým je nutné se vyhnout nebo skrze ně proletět. Konstrukce jistě půjde vylepšovat i tím směrem, aby poměr zmenšení rozpětí „křídel“ byl ještě lepší, stejně tak poměr hmotnosti vyvinuté konstrukce a její rychlosti složení a rozložení.
