Hitech logo

Идеи

Немецкие инженеры изобрели робота-птицу без пропеллеров

TODO:
Георгий ГоловановСегодня, 04:08 PM

Квадрокоптеры маневренны, но прожорливы. Самолеты экономичны, но не могут зависнуть в воздухе. Инженеры из Германии нашли элегантное решение этой дилеммы. Они создали летающего робота, который, подобно пустельге, парит в восходящих потоках воздуха, не расходуя энергию на работу пропеллеров. Устройство не просто держится в воздухе — оно активно управляет своим положением с помощью подвижных створок, подстраиваясь под порывы ветра.

00
Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

В отличие от традиционных дронов, Floaty не имеет двигателей для создания подъемной силы. Он использует энергию воздушного потока, движущегося со скоростью до 10 м/с (примерно 36 км/ч). Секрет кроется в четырех подвижных клапанах-заслонках, расположенных на верхней части корпуса. Поворачивая их под разными углами, робот меняет сопротивление воздуха и перераспределяет обтекающие его потоки. Это позволяет ему стабилизироваться и даже возвращаться в исходное положение после боковых толчков, подобно тому, как птица регулирует угол атаки крыльев.

Китай меняет образование в пользу ИИ: в вузах закрыли 12 тыс. старых учебных программ

Настолько точное управление стало возможным благодаря машинному обучению. Ученые из Общества Макса Планка и Штутгартского университета провели сотни испытаний в аэродинамической трубе, собирая данные о том, как робот реагирует на различные возмущения.

На основе этих экспериментов была построена точная аэродинамическая модель, которая в реальном времени вычисляет, в каком положении должны находиться закрылки для сохранения равновесия. В результате Floaty уверенно висит в потоке и восстанавливает положение даже после сильных искусственных толчков.

Первый прототип с плоской формой имел фатальный недостаток, пишет EurekAlert, — при боковом порыве он просто опрокидывался набок. Проблема была решена после двух ключевых модификаций: инженеры сместили центр тяжести робота максимально низко, а жесткие закрылки заменили на изогнутые. Эти, казалось бы, простые изменения сделали Floaty пассивно устойчивым — теперь он автоматически выравнивается в воздухе без участия сложных алгоритмов.

Конструкторы видят широкий спектр применения робота: от инспекции фабричных дымовых труб, где всегда есть сильный восходящий поток, до управления ракетами при входе в атмосферу и корректировки траекторий метеорологических зондов.

Немецкие исследователи разработали в прошлом году роботизированные крылья, вдохновленные бабочками-монархами, которые функционируют исключительно благодаря магнитным полям, без батарей и электроники.Энергоэффективное движение достигается за счет сочетания активного управления и пассивного изгиба.