Фото: purdue.edu

Летающими устройствами в наше время никого не удивить, но исследователи Университета Пердью (Уэст-Лафейетт, США) всё-таки это сделали. Они разработали робота-колибри, который объединяет способ полёта птицы, малые размеры и безотказность управляемой машины. Процесс управления координируется алгоритмами искусственного интеллекта – они построены таким образом, чтобы робот имитировал движения колибри в природе.

Как известно, колибри – самые маленькие птицы в мире, в полёте они могут зависать, подобно шмелям или пчёлам, и к тому же они единственные из всех пернатых умеют летать вперед-назад, не разворачиваясь. Современные дроны пока не обладают таким комплексом функций, но можно только представить, как повысилась бы их производительность и полезность, если бы они умели маневрировать в разрушенных зданиях или загромождённых препятствиями пространствах.

Робот-колибри уже прошёл обучение на симуляторе и научился самостоятельно передвигаться в воздухе так, чтобы не сталкиваться с препятствиями, а маневрировать между ними. Устройство рассчитывает траекторию движения и даже планирует возможные маршруты отступления от самых небезопасных участков. Разработчики рассказали, что летательный аппарат создает достоверную карту, не видя полной картины местности. Особенно полезна эта функция для поисковых работ в местах крушений зданий и авиакатастроф.

Мини-робот оснащен гибкими крыльями. Функции компьютерного зрения у него пока нет, её планируют добавить немного позже, но зато такая «птичка» осязает поверхность с помощью электрических импульсов малой мощности. Разработка будут презентована на Международной конференции по робототехнике и автоматизации (IEEE) 20 мая 2019 года в Монреале.

В основе создания мини-робота лежит измененный принцип аэродинамики, который используют все колибри. Их крылья так часто двигаются, что птица зависает в воздухе – у неё большая подъемная сила и больший угол атаки (направление взлёта). Дроны, функционирующие по законам классической аэродинамики, не могут быть меньше определенного размера. Учёные годами пытались понять, как именно летает колибри, и всё для того, чтобы роботизированные устройства смогли летать там, где не способны летать большие самолёты. Первый прототип искусственной колибри был создан по заказу агентства Министерства обороны США (DARPA) в 2011 году компанией AeroVironment. Устройство было тяжелее настоящей птицы и не таким быстрым, а для его управления нужен был координатор. Годы ушли на расшифровку того, как именно летает это уникальное создание.Переведя поведение птиц в живой природе в алгоритмы искусственного интеллекта, исследователи создали самую последнюю модель колибри-робота. Впоследствии разработчики сконструировали ещё более мелких роботов (размером с насекомых), которые так же быстро летают.

Тело «птиц» напечатано на 3D-принтере, крылья сделаны из углеводородного волокна и мембраны с лазерной насечкой. Средний вес робота составляет 12 грамм (как вес взрослой особи колибри), при этом его грузоподъемность составляет 27 грамм. Вес робота-насекомого – 1 грамм. Учёные планируют оснастить своё детище более ёмкой батареей, сенсорными датчиками и микрокамерой или GPS. В настоящее время устройство привязано к источнику энергии и может летать только пока не кончится заряд.

Роботизированные колибри не только смогут помогать медикам и МЧС в поисково-спасательных миссиях, но и откроют для биологов возможность изучать настоящих птиц этого вида в естественной среде.

Автор: Татьяна Козодой


Читайте также:

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

Компания Nano Dimension напечатала первое устройство связи IoT на 3D-принтере

Комментарии