14
В США был разработан робот-трансформер, способный летать и трансформироваться в наземный робот прямо в воздухе. Для его движения используется всего один двигатель.Исследователи из Калифорнийского технологического института (Caltech) в США разработали робота-трансформера ATMO, который летает и затем трансформируется в воздухе в наземный робот, приводится в движение с помощью лишь одного двигателя.
Новаторский робот, получивший название ATMO (aerially transforming morphobot), может взлетать как беспилотник, а затем трансформироваться в воздухе, становясь наземным транспортным средством, и все это при помощи одного двигателя для переключения между режимами полета и наземного движения. Как сообщается, это инновационная и маневренная машина является реальным трансформером, который обладает высокой маневренностью и устойчивостью, что делает ее особенно перспективной для коммерческих систем доставки и роботизированных исследовательских миссий.
“Мы спроектировали и построили новую роботизированную систему, вдохновленную природой – тем, как животные могут по-разному использовать свои тела для достижения различных видов передвижения”, – сказал Иоаннис Мандралис, сотрудник аэрокосмического факультета Калифорнийского технологического института и ведущий автор исследования.
Согласно предоставленной информации, это новаторское устройство летает с помощью четырех подруливающих устройств, которые управляются двигателем на шарнире, активно перемещающем беспилотник в зависимости от задачи, поднимая его для полета или опуская для перемещения по земле.
“Способность трансформироваться в воздухе открывает множество возможностей для повышения автономности и надежности”, - заявил Мандралис.
Однако, несмотря на революционные способности робота изменять форму и свою функциональную деятельность, команда инженеров подчеркивает, что именно искусственный интеллект, заложенный в него, осуществляет управление им.
“Алгоритм управления - самое большое новшество в этой работе”, - продолжил Мандралис. При этом он отметил, что, в то время как квадрокоптеры используют особые контроллеры для управления двигателями в полете, бот обладает динамической системой, которая никогда ранее не изучалась.
«Как только робот начинает трансформироваться, вы получаете различные динамические связи – различные силы, взаимодействующие друг с другом», - подчеркнул Мандралис. «И система управления должна быть способна быстро реагировать на все это».
Комментируя результаты своей работы, исследователи отметили, что способность к трансформации сопряжена с рядом сложностей. Это, прежде всего, связано с тем, что робот должен ориентироваться в сложных аэродинамических условиях при трансформации, особенно вблизи земли, где воздушный поток становится турбулентным. Команда исследователей сравнила это с тем, как вертолеты испытывают воздействие земли при посадке, отметив, что робот должен оставаться устойчивым, поскольку его двигатели смещаются и создают постоянно меняющуюся турбулентность.
«Даже если это кажется простым, когда вы наблюдаете, как птица приземляется, а затем взлетает, на самом деле это проблема, с которой аэрокосмическая промышленность борется уже, вероятно, более 50 лет», — отмечает в пресс-релизе института Мори Гариб, профессор аэронавтики и медицинской инженерии имени Ханса В. Липмана и директор Калифорнийского технологического института Центр автономных систем и технологий (CAST).
Чтобы решить эту проблему, команда провела серию аэродинамических экспериментов в лаборатории беспилотных летательных аппаратов Калифорнийского технологического института, включая тесты тензодатчиков и визуализацию дыма, чтобы понять, как меняется поток воздуха во время трансформации состояния ATMO. Это также было использовано для разработки интеллектуальной системы управления, основанной на модельном прогнозирующем контроле. Такой подход позволяет роботу предсказывать, как изменится его движение, и вносить коррективы в режиме реального времени для поддержания стабильности.
Теперь команда исследователей Калифорнийского технологического института надеется, что уникальное сочетание маневренности, устойчивости и интеллекта морфобота проложит путь к следующему поколению автономных машин, особенно в таких областях, как доставка грузов, поиск и спасание людей в чрезвычайных ситуациях, а также исследование планет, где ключевым фактором является адаптация к непредсказуемым условиям.
Указанные исследования опубликованы в журнале Communications Engineering.
via
yaplakal.com