Robo Raven: робот-птица наконец-то научился свободно летать
Да, мы уже научились создавать роботов-птиц – но пока никому не удавалось построить робоптицу, которая была бы способна взмахивать обоими крыльями независимо друг от друга. Казалось бы, это такая технически несложная задача – но до самого последнего времени решить ее никто не мог. И дело тут не просто в механике взмаха крыла – нужно заставить робота лететь, пока оба крыла бьют о воздух отдельно друг от друга. Приходится идти путем проб и ошибок, причем каждая ошибка приводит к тому, что модель птицы падает на землю. И обычно ломается.
Но два профессора Мэрилендского университета наконец-то добились своей цели, создав робота, с нежностью названного ими Robo Raven (Робоворон). И заняло это у них всего десять с чем-то лет.
«Robo Raven работает по принципиально новой конструктивной схеме. Он оснащен двумя программно-управляемыми электродвигателями, которые подвергаются электронной синхронизации для координации движений между двумя крыльями», - рассказывает профессор С. К. Гупта (S. K. Gupta).
Главная проблема заключалась в том, что два сервомотора требуют массивной батареи и бортового процессора – эти устройства сначала увеличили массу Robo Raven настолько, что он не мог летать.
«Как же мы заставили Robo Raven “сесть на диету” и сбросить лишний вес? Мы обратились к высокотехнологичным производственным процессам – 3D-печати и лазерной резке – для изготовления легких полимерных деталей», - рассказывает Гупта.
Но этого было недостаточно, чтобы заставить Robo Raven летать, как птицу. Инженеры придумали еще три решения. Во-первых, они запрограммировали движение робота так, чтобы крылья поддерживали оптимальную скорость во время взмахивания, и так поддерживали правильное равновесие между вертикальной и реактивной тягой. Во-вторых, они разработали средство измерения аэродинамических сил, возникающих во время цикла взмаха крыльев – с помощью этих измерений они смогли подобрать оптимальную конструкцию крыла. Наконец, инженеры провели оптимизацию на системном уровне, чтобы удостовериться в слаженной работе всех компонентов робота.
В итоге Robo Raven можно запрограммировать на любой способ полета, даже самый виртуозный. Он также способен – наконец-то! – летать, как птица, в любых погодных условиях, даже при сильном ветре.
По материалам Dvice и пресс-релиза университета.
Артём Космарский nauka21vek.ru