Drona cu aripi și coadă zboară ca o pasăre de pradă

November 2020

 

Pentru că zboară mai mult timp, modelul „poate fi folosit în aplicații cum ar fi livrarea consumabilelor medicale pe distanțe mari sau supravegherea terenurilor agricole”

O nouă dronă, care seamănă ca formă și abilități cu o pasăre răpitoare, a fost proiectată, construită și testată de o echipă a EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne), institutul de cercetări și universitatea din Elveția ale cărei „trei principale misiuni sunt educația, cercetarea și inovația” (epfl.ch). EPFL are sediul în Laussane, oraș situat pe malul Lacului Geneva (sau Lacul Léman). Studiul realizat de Enrico Ajanic, Mir Feroskhan, Stefano Mintchev, Flavio Noca și Dario Floreano a fost publicat recent pe site-ul revistei Science Robotics (robotics.sciencemag.org), care „promovează progresele în cercetare și în dezvoltarea roboticii din toate domeniile”. Un proiect interesant al EPFL a fost lansat în urmă cu patru ani, în 2016, când echipa de cercetători s-a inspirat din modul de amplasare al aripilor la păsări și au construit un model inedit de dronă, o dronă „înzestrată cu pene”. Echipa a continuat perfecționarea acestui aparat de zbor „cu abilități unice”, adăugându-i mai multe piese în mișcare. Acum, poate zbura cu „o agilitate de neegalat”, după cum se arată în articole de pe site-urile newatlas.com, uavexpertnews.com și techxplore.com. Noua versiune are, pe lângă aripi mobile, și o coadă, tot din pene artificiale, care se adună și se răsfiră asemenea lamelelor unui evantai. Modalitatea de zbor a fost inspirată de comportamentul unei păsări de pradă. Șoimul nordic (Accipiter gentilis), cunoscut și la noi în țară sub numele de Uliu porumbar, este o pasăre răpitoare de talie mijlocie (50-65 cm) din familia accipitridelor (Accipitridae), ordinul falconiformelor (Falconiformes). În timpul zborului, își coordonează aripile și coada „pentru a efectua mișcarea dorită, indiferent dacă este vorba de schimbări rapide de direcție atunci când vânează în păduri, zbor în mare viteză atunci când urmărește prada pe teren deschis sau când planează lin ca să facă economie de energie”, spune Enrico Ajanic, unul dintre autorii studiului. Oamenii de știință din Laboratorul de Sisteme Inteligente din EPFL, condus de Dario Floreano, au studiat cu atenție forma aripilor și a cozii păsărilor de pradă și comportamentul de zbor și au folosit informațiile pentru a dezvolta o dronă cu caracteristici similare (techxplore.com). În prezentarea laboratorului (LIS, Laboratory of Intelligent Systems) de pe site-ul institutului (epfl.ch/labs/lis) scrie, printre altele, că „Sistemele biologice sunt remarcabile pentru capacitatea lor de a supraviețui și de a se adapta la medii în schimbare” și că echipa de cercetători a fost și este în continuare interesată de principiile și mecanismele care permit o astfel de adaptabilitate, cum ar putea fi traduse în tehnologii care oferă funcționalități noi sau mai bune și cum pot fi transpuse în modele robotizate și în software. Șoimul nordic (sau Uliul porumbar), care a inspirat proiectarea dronei de nouă generație, este capabil să străbată pădurile și să facă ajustări în zbor pentru a-și urmări prada. Este un răpitor puternic și rapid care zboară fără efort printre copaci. Dr. Floreano a declarat, „Proiectul nostru selectează principiile zborului aviar agil pentru a crea o dronă cu zbor apropiat ca performanțe de al zborului răpitoarelor”. A fost testat și rolul  important pe care îl are coada extrem de mobilă în efectuarea virajelor rapide, la reducerea vitezei și chiar pentru zborul lent. Datorită , noul model de dronă își poate regla forma aripilor și a cozii pentru a zbura cu viteză, pentru a se întoarce brusc și pentru a-și schimba aspectul sau forma corpului când trebuie să treacă prin vânt puternic. „A fost destul de complicat să proiectăm și să construim aceste mecanisme”, a recunoscut Enrico Ajanic. Acum, drona are și o coadă din pene (artificiale) care, împreună cu aripile, oferă o agilitate remarcabilă. Mecanismul este controlat pentru a modifica deschiderea penelor și implicit suprafața aripilor sau a cozii, pentru a le retrage sau a le extinde, la fel ca cele ale unei păsări reale. Pentru a înainta, drona folosește o elice în loc să bată din aripi. Astfel, zborul este mai eficient din punct de vedere energetic, după cum spun cercetătorii de la laboratorul universității EPFL. Această combinație de caracteristici face ca „drona pasăre” să fie utilă în special pentru zborul prin păduri sau în orașe, printre clădiri. Pe site-ul techxplore.com mai scrie că un avantaj al „dronelor înaripate” față de modelele quadcopter sau quadrotor (dronele cu patru rotoare), este timpul mai lung de zbor pentru aceeași greutate. „Poate zbura mai mult timp, dar este aproape la fel de agilă ca o dronă quadrotor”, a mai spus dr. Dario Floreano. Datorită timpului mai mare de zbor, acest model de drone „este potrivit pentru anumite aplicații, cum ar fi livrarea consumabilelor medicale pe distanțe mari sau supravegherea terenurilor agricole” (newatlas.com și uavexpertnews.com). Pentru a profita din plin de posibilitățile dronei, echipa intenționează să-i încorporeze inteligență artificială (AI, artificial intelligence), astfel încât să poată zbura semi-automat.

Tags