Швейцарские учёные создали двуногого робота RAVEN
Швейцарские учёные разработали уникального двуногого робота RAVEN
Швейцарские учёные разработали уникального двуногого робота RAVEN, вдохновлённого полётом птиц. Каждая конечность робота устроена аналогично птичьей лапе и состоит из бедра, лодыжки и стопы. Для имитации прыжка птиц инженеры встроили торсионную пружину в голеностопный сустав робота. Плоская стопа с пассивными эластичными суставами пальцев помогает уменьшить механическую и управляющую сложность.
Эксперименты показали, что RAVEN может быстро переходить в режим полёта, достигая скорости взлёта, сопоставимой со скоростью птиц аналогичной массы. Робот ходит, прыгает, преодолевает препятствия и взлетает так же ловко, как ворон.
Сравнение энергетических затрат при различных стратегиях взлёта
Учёные сравнили энергетические затраты при различных стратегиях взлёта. При прыжке с разбега расход составил 60,1 джоуля (в точке отталкивания) и оказался выше на 7,9%, чем при взлёте с места (55,7 джоуля), и на 6,9% выше, чем при взлёте с падения с высоты после толчка (56,2 джоуля). Первая стратегия оказалась самой успешной: среднее ускорение при прыжке с разбега было выше в 4,3 раза, энергоотдача — в 5,3, а энергоэффективность — в 9,7 и 4,9 раза соответственно.
Оптимизация дрона
Исследователи отметили, что для падения и вертикального взлёта ноги дрона можно было бы заменить более простыми механизмами, например колёсами, чтобы уменьшить общую массу тела и тем самым увеличить эффективность разбега. Однако конечности, схожие с птичьими, компенсируют, как и у пернатых, добавленную массу за счёт увеличения наземной мобильности и умения обходиться без взлётно-посадочной полосы или пусковой установки.
Объединив различные модели передвижения, исследователи добились выполнения дроном заданного сценария — прохождения пути под низким потолком, перепрыгивания через пропасть и запрыгивания на препятствие, что было бы невозможно для дрона на колёсах с неподвижным крылом. Учёные считают, что подобную задачу мог бы выполнить винтокрылый беспилотник такой же массы, но это было бы менее энергоэффективно. Дальнейшая оптимизация дрона способна расширить потенциал разработки. На её основе возможно сконструировать универсальные летательные аппараты для взлёта и посадки на местности со сложным рельефом.
