Franska forskare har hämtat inspiration från fåglar för att designa en flygrobot som kan ändra sin profil under flygning. För att minska dess vingspann och navigera genom trånga utrymmen, den kan omorientera sina armar, som är utrustade med propellrar som låter den flyga som en helikopter. Det banar väg för en ny generation av stora robotar som kan röra sig genom trånga passager, vilket gör dem idealiska för utforskning såväl som sök- och räddningsuppdrag.

Markerar en världsnyhet, forskare från Étienne Jules Marey Institute of Movement Sciences (CNRS / Aix-Marseille Université) har hämtat inspiration från fåglar för att designa en flygrobot som kan ändra sin profil under flygning. För att minska dess vingspann och navigera genom trånga utrymmen, den kan omorientera sina armar, som är utrustade med propellrar som låter den flyga som en helikopter. Forskarnas arbete är föremål för en artikel publicerad i Mjuk robotik (30 maj, 2018). Det banar väg för en ny generation av stora robotar som kan röra sig genom trånga passager, vilket gör dem idealiska för utforskning såväl som sök- och räddningsuppdrag.

Fåglar och bevingade insekter har den anmärkningsvärda förmågan att manövrera snabbt under flygning för att ta bort hinder. Sådan extrem smidighet är nödvändig för att navigera genom trånga utrymmen och trånga miljöer, som skogar. Det finns redan flygmaskiner i miniatyr som kan rulla, tonhöjd, eller på annat sätt ändra sin flyginställning för att passera genom små öppningar. Men fåglar illustrerar en annan strategi som är lika effektiv för att flyga genom flaskhalsar. De kan snabbt vika vingarna under höghastighetsflyg, minska deras imponerande spännvidd, att lätt förhandla fram de utmanande vägarna framför dem.

Utplacering av flygrobotar i trånga och röriga områden för sök och räddning, utforskande, eller så kommer kartläggningen att bli allt vanligare. De kommer att behöva kunna kringgå många hinder och resa genom ganska trånga passager för att slutföra sina uppdrag. Följaktligen, forskare från Étienne Jules Marey Institute of Movement Sciences (CNRS / Aix-Marseille Université) har designat en flygande robot som kan minska sitt vingspann under flygning för att röra sig genom en liten öppning, utan intensiv styrning som skulle förbruka för mycket energi och kräva en robotplattform med låg tröghet (lätt och liten robot).

Dubbad Quad-Morphing, den nya roboten har två roterande armar var och en utrustad med två propellrar för helikopterliknande flygning. Ett system av elastiska och styva trådar gör att roboten kan ändra orienteringen av sina armar under flygning så att de antingen är vinkelräta eller parallella med dess centrala axel. Den intar den parallella positionen, halverar dess vingspann, att korsa en smal sträcka och sedan växla tillbaka till vinkelrät läge för att stabilisera flygningen, allt medan du flyger med en hastighet av 9 km/h, vilket är ganska snabbt för en flygrobot.

För närvarande, det är precisionen hos Quad-Morphing autopilotmekanismen som avgör robotens smidighet. Autopiloten aktiverar omorientering av armen när roboten närmar sig en trång passage, som bestäms av ett 3D-lokaliseringssystem som används vid institutet. Forskarna har även utrustat roboten med en miniatyrkamera som kan ta 120 bilder per sekund. I framtiden, detta kommer att tillåta Quad-Morphing att självständigt bedöma storleken på gapet före den och vika vingarna i enlighet därmed om det behövs. Flygtest med den nya kameran kommer att börja denna månad.