Фото: purdue.edu

Літаючими пристроями в наш час нікого не здивувати, але дослідники Університету Пердью (Вест-Лафайетт, США) все-таки це зробили. Вони розробили робота-колібрі, який об’єднує спосіб польоту птаха, малі розміри і безвідмовність керованої машини. Процес управління координується алгоритмами штучного інтелекту – вони побудовані таким чином, щоб робот імітував рухи колібрі в природі.

Як відомо, колібрі – найменші птахи в світі, в польоті вони можуть зависати, подібно джмелям або бджолам, і до того ж вони єдині з усіх пернатих вміють літати вперед-назад, не розвертаючись. Сучасні дрони поки не володіють таким комплексом функцій, але можна тільки уявити, як підвищилася б їх продуктивність і корисність, якби вони вміли маневрувати в зруйнованих будівлях або захаращених перешкодами просторах.

Робот-колібрі вже пройшов навчання на симуляторі і навчився самостійно пересуватися в повітрі так, щоб не стикатися з перешкодами, а маневрувати між ними. Пристрій розраховує траєкторію руху і навіть планує можливі маршрути відступу від найнебезпечніших ділянок. Розробники розповіли, що літальний апарат створює достовірну карту, не бачачи повної картини місцевості. Особливо корисна ця функція для пошукових робіт в місцях аварій будівель і авіакатастроф.

Міні-робот оснащений гнучкими крилами. Функції комп’ютерного зору у нього поки немає, її планують додати трохи пізніше, але зате така «пташка» відчуває поверхню за допомогою електричних імпульсів малої потужності. Розробка буде презентована на Міжнародній конференції з робототехніки та автоматизації (IEEE) 20 травня 2019 року у Монреалі.

В основі створення міні-робота лежить змінений принцип аеродинаміки, який використовують всі колібрі. Їхні крила так часто рухаються, що птах зависає в повітрі – у нього велика підйомна сила і більший кут атаки (напрямок зльоту). Дрони, що функціонують за законами класичної аеродинаміки, не можуть бути менші за визначений розмір. Вчені роками намагалися зрозуміти, як саме літає колібрі, і все для того, щоб роботизовані пристрої змогли літати там, де не здатні літати великі літаки. Перший прототип штучної колібрі був створений на замовлення агентства Міністерства оборони США (DARPA) в 2011 році компанією AeroVironment. Пристрій був важчим за справжнього птаха і не таким швидким, а для його управління потрібен був координатор. Роки пішли на розшифровку того, як саме літає це унікальне створіння. Переклавши поведінку птахів в живій природі в алгоритми штучного інтелекту, дослідники створили останню модель колібрі-робота. Згодом розробники сконструювали ще більш дрібних роботів (розміром з комах), які так само швидко літають.

Тіло «птахів» надруковано на 3D-принтері, крила зроблені з вуглеводневого волокна і мембрани з лазерною насічкою. Середня вага робота становить 12 грам (як вага дорослої особини колібрі), при цьому його вантажопідйомність становить 27 грам. Вага робота-комахи – 1 грам. Вчені планують оснастити своє дітище більш ємною батареєю, сенсорними датчиками і мікрокамерою або GPS. В даний час пристрій прив’язаний до джерела енергії і може літати тільки поки не скінчиться заряд.

Роботизовані колібрі не тільки зможуть допомагати медикам і МНС у пошуково-рятувальних місіях, але і відкриють для біологів можливість вивчати справжніх птахів цього виду в природному середовищі.

Автор: Тетяна Козодой


Читайте також:

BrainCo представила технологію виявлення і трансляції мозкових сигналів – «розумну» пов’язку Focus

Компанія Nano Dimension вперше надрукувала пристрій IoT на 3D-принтері

Коментарi