Природа - бесконечный источник вдохновения для создания роботов, поэтому, конечно же, летающие роботы будут много заимствовать у птиц. Инженеры из Стэнфорда разработали роботизированные когти, вдохновленные когтями сокола, которые позволяют дронам садиться на самые разные поверхности, а также хватать или ловить предметы.
Птицы сформировались в ходе миллионов лет эволюции, что дало разработчикам дронов множество идей, как можно «срезать углы». Добавление перьев, изменяющихся крыльев или обтекаемых тел может сделать дроны более эффективными в полете, но как насчет приземления? Большинству мультикоптеров нужна чистая посадочная площадка, и они не могут использовать разные поверхности. С другой стороны, птицы могут прыгать и садиться на самые разные поверхности и формы, не задумываясь об этом.
Поэтому для нового исследования исследователи из Стэнфорда решили разработать пару птицеподобных ног, которые могли бы предоставить дронам такую же универсальность. Они назвали систему "Стереотипный, вдохновленный природой, воздушный захват" (SNAG, Stereotyped Nature-inspired Aerial Grasper), и она основана на ногах и когтях сапсана, хищной птицы из семейства соколиных.
У SNAG есть двигатели, которые действуют как мышцы, и провода, которые действуют как сухожилия. Нога поглощает удар при приземлении и заставляет когти смыкаться вокруг насеста в течение 20 миллисекунд. Затем голеностопный сустав блокируется, и акселерометр регистрирует, что робот остановился. После чего алгоритм балансировки стабилизирует робота так, чтобы он не кувыркался прямо с передней части насеста.
Инженеры Стэнфорда создали робота, который умеет приземляться и сидеть на ветках деревьев как птицы. Фото: William Roderick
Исследователи говорят, что система позволяет летающим роботам останавливаться для отдыха на поверхностях в различных условиях. Испытания в лесу показали, что SNAG может приземляться и держаться за ветки разной толщины, текстуры, неровности и ответвления, как сухие, так и скользкие от воды. В других тестах команда показала, что эти легко и чутко реагирующие когти могут ловить брошенные в них предметы, такие как мешки с фасолью и теннисные мячи.
Команда говорит, что системы SNAG могут помочь дронам отдыхать и, возможно, перезаряжаться между полетами, чтобы расширить их диапазон дальности действия. Или они могут использоваться для перевозки грузов, подъема и опускания предметов без необходимости останавливаться.
Аналогичные системы когтей были продемонстрированы для захвата предметов или помощи в перемещении мебели, но SNAG может быть более полезен, чтобы помочь дронам приземляться в различных природных средах.
Исследование былоопубликовано в журнале Science Robotics. SNAG можно увидеть в действии на видео ниже.
С ногами и когтями, как у сапсана, инженеры создали робота, который может садиться и переносить предметы, как птица. Видео: Stanford
Источник: Stanford