Un ornitottero indipendente può appollaiarsi come un uccello

I ricercatori hanno sviluppato un carrello di atterraggio unico che consente agli elicotteri con le ali che sbattono di atterrare come uccelli.

Sebbene un uccello appollaiato su un ramo sembri una manovra facile, l’atto di appollaiarsi comporta in realtà un complesso equilibrio di tempismo, forze ad alto impatto, velocità e precisione. A causa della precisione richiesta, nessun elicottero è mai stato in grado di padroneggiare questo movimento, fino ad ora.

I ricercatori del Politecnico federale di Losanna hanno sviluppato un carrello di atterraggio unico che ora rende possibile stare seduti. Questo è stato costruito e testato in collaborazione con i colleghi dell’Università di Siviglia, dove l’ornitottero da 700 grammi è stato sviluppato nell’ambito del progetto europeo GRIFFIN.

il lavoro, ‘Come gli ornitotteri possono sedersi indipendentemente su un ramo,’ nel diario Comunicazioni sulla natura.

Vantaggi di potersi sedere

“Questa è la prima fase di un progetto più ampio. Una volta che un ornitottero può padroneggiare l’atterraggio in modo indipendente su un ramo di un albero, ha la capacità di eseguire compiti specifici in modo discreto, come la raccolta di campioni biologici o misurazioni dall’albero. Alla fine, può atterrare. “su strutture artificiali, che potrebbero aprire altre aree di applicazione”, ha affermato Rafael Zufferi, borsista postdottorato presso il Laboratorio per i sistemi intelligenti (LIS) e Biorobotics AB (BioRob) presso il College of Engineering e primo autore dello studio.

La capacità di atterrare su un trespolo potrebbe fornire un modo più efficiente per gli ornitotteri, che hanno una durata della batteria limitata, di ricaricarsi utilizzando l’energia solare, rendendoli ideali per le missioni a lungo raggio.

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“Questo è un enorme passo avanti Robot con ali che sbattonoche finora può eseguire solo voli liberi, per attività di manipolazione e altre applicazioni del mondo reale.”

ornitotteri modificati

Il team ha gestito molti fattori per garantire che un elicottero potesse atterrare su una piattaforma senza alcun comando esterno. Ad esempio, un ornitottero deve essere in grado di rallentare notevolmente mentre è appollaiato, pur mantenendo il volo, e l’artiglio deve essere abbastanza forte da afferrare il sedile e sostenere il peso del robot, senza essere troppo pesante per essere sollevato verso l’alto.

“Questo è uno dei motivi per cui usiamo un artiglio invece di due”, ha detto Zveri.

Il robot deve anche essere in grado di percepire il suo ambiente e accovacciarsi davanti ad esso in relazione alla sua posizione, velocità e traiettoria.

Per raggiungere questo obiettivo, l’ornitottero è stato dotato di un computer e di un sistema di navigazione completamente integrati, integrati da un sistema di motion capture esterno per aiutarlo a localizzarsi. L’artiglio è calibrato per bilanciare le oscillazioni di volo su e giù mentre tenta di tornare a casa e afferrare il sedile, ed è progettato per assorbire lo slancio in avanti del robot all’impatto e chiudersi rapidamente e costantemente per sostenere il proprio peso. Una volta atterrato, il robot deve rimanere sul trespolo senza spendere energia.

Nonostante molti fattori da considerare, Zveri e i suoi colleghi sono riusciti a costruire non solo uno, ma due tentacoli modellanti per replicare i loro risultati.

utilizzi futuri del dispositivo

Il team sta già guardando avanti e pensando a come espandere e migliorare le proprie attrezzature, in particolare negli ambienti esterni.

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“Attualmente, gli esperimenti di volo vengono eseguiti al chiuso, perché abbiamo bisogno di un’area di volo controllata con un posizionamento preciso dal sistema di motion capture. In futuro, vorremmo aumentare l’autonomia del robot per eseguire attività di seduta e manipolazione all’aperto in un ambiente più ambiente imprevedibile”.

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