Ιπτάμενο ρομπότ μιμείται τον τρόπο που πετούν τα έντομα. Novel flying robot mimics rapid insect flight

Οι μανούβρες που έκανε το ρομπότ στις δοκιμές του παρέπεμπαν σε αυτές που έχουν παρατηρηθεί σε φρουτόμυγες, και το ρομπότ μάλιστα ήταν σε θέση να δείξει και το πώς τα έντομα πραγματοποιούν κάποιους ιδιαίτερα δύσκολους ελιγμούς. A novel insect-inspired flying robot, developed by TU Delft researchers from the Micro Air Vehicle Laboratory (MAVLab), has been presented in Science (14 September 2018). Experiments with this first autonomous, free-flying and agile flapping-wing robot – carried out in collaboration with Wageningen University & Research – improved our understanding of how fruit flies control aggressive escape manoeuvres. Apart from its further potential in insect flight research, the robot’s exceptional flight qualities open up new drone applications. DelFly Nimble in stationary (hovering) flight. Credit: Henri Werij, TU Delft

Εμπνευσμένο από κάποια ήδη εντόμων είναι ένα ιπτάμενο ρομπότ που ανέπτυξαν ερευνητές του Micro Air Vehicle Laboratory του TU Delft στην Ολλανδία.

DelFly Nimble in forward flight. Credit: Matej Karasek, TU Delft (CC BY-SA 4.0)

Σύμφωνα με τους δημιουργούς του, πειράματα με το πρώτο αυτόνομο, ελεύθερης πτήσης και ταχέος χτυπήματος των φτερών ρομπότ -που πραγματοποιήθηκαν σε συνεργασία με το Wageningen University & Research- έχουν βελτιώσει κατά πολύ το επίπεδο της γνώσης σχετικά με το πώς οι φρουτόμυγες μπορούν να πραγματοποιούν ιδιαίτερα απότομους και «επιθετικούς» ελιγμούς αποφυγής, ανοίγοντας τον δρόμο για νέες εφαρμογές ρομποτικών, μη επανδρωμένων αεροσκαφών.

Αρκετά ιπτάμενα πλάσματα μπορούν να χρησιμοποιούν το χτύπημα των φτερών τους τόσο για να αποκτούν την απαιτούμενη ισχύ για πτήση, όσο και για να ελέγχουν την πτήση τους. Με αυτό τον τρόπο μικρά έντομα μπορούν να πετούν κοντά σε λουλούδια, αιωρούμενα, αλλά ταυτόχρονα να απομακρύνονται γρήγορα για να διαφύγουν πιθανούς κινδύνους.

DelFly Nimble (left) performs rapid turns that closely resemble those of fruit flies when we try to swat them (right). Credit: TU Delft (CC BY-SA 4.0)

Η ιδιότητα αυτή ανέκαθεν παρουσίαζε έντονο ενδιαφέρον για επιστήμονες, αλλά και μηχανικούς ρομποτικής. Σε αυτό το πλαίσιο, οι ερευνητές του TU Delft ανέπτυξαν ένα τέτοιο ιπτάμενο ρομπότ, το οποίο συνδυάζει υψηλές επιδόσεις, αλλά και απλό και εύκολο στην παραγωγή σχέδιο. Τα φτερά του χτυπούν 17 φορές ανά δευτερόλεπτο, και μπορούν τόσο να το ανυψώνουν στον αέρα, όσο και να καθοδηγούν την πτήση του, μέσω μικρών αλλαγών στην κίνηση των φτερών. Εμπνευσμένοι από τις φρουτόμυγες, οι μηχανισμοί ελέγχου του ρομπότ έχουν αποδειχτεί ιδιαιτέρως αποτελεσματικοί, επιτρέποντας τόσο δυνατότητες αιώρησης όσο και υψηλές επιδόσεις ως προς την ευελιξία και την ταχύτητα.

«Το ρομπότ έχει κορυφαία ταχύτητα 25 χλμ/ ώρα και μπορεί να πραγματοποιεί και επιθετικούς ελιγμούς, όπως περιστροφές 360 μοιρών» λέει ο Ματέι Κάρασεκ, πρώτος συντάκτης της μελέτης και βασικός σχεδιαστής του ρομπότ. «Επιπλέον, το ανοίγματος φτερών 33 εκατοστών και 29 γραμμαρίων ρομπότ έχει, για το μέγεθός του, έξοχη αποδοτικότητα από άποψης ενέργειας, καθώς μπορεί να αιωρείται 5 λεπτά, ή να πετάξει ένα χλμ με πλήρως φορτισμένη μπαταρία».

The DelFly Nimble is a novel flapping wing robot with exceptional flight characteristics, developed at TU Delft. Thanks to its nimble flight capabilities it is even able to mimic rapid maneuvers as performed by insects. Together with the Experimental Zoology Group at Wageningen UR, we studied these maneuvers in a systematic way, giving new insights into insect flight.

Οι μανούβρες που έκανε το ρομπότ στις δοκιμές του παρέπεμπαν σε αυτές που έχουν παρατηρηθεί σε φρουτόμυγες, και το ρομπότ μάλιστα ήταν σε θέση να δείξει και το πώς τα έντομα πραγματοποιούν κάποιους ιδιαίτερα δύσκολους ελιγμούς. Όσον αφορά στις πρακτικές εφαρμογές, είναι εμφανώς πάρα πολλές, καθώς τα ρομπότ αυτού του τύπου είναι ελαφρά, ασφαλή για τους ανθρώπους και πιο αποδοτικά σε σχέση με τα «παραδοσιακά» σχέδια drones, ειδικά σε μικρότερες κλίμακες.

Πηγές: https://www.tudelft.nl/index.php?id=42977&L=1 - http://science.sciencemag.org/content/361/6407/1089 - https://www.naftemporiki.gr/story/1391702/iptameno-rompot-mimeitai-ton-tropo-pou-petoun-ta-entoma