Идею позаимствовали у ворон: робоптица бегает, прыгает и взлетает при помощи пружинящих ног.
Группа робототехников из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) совместно с коллегами из Калифорнийского университета спроектировали, построили и продемонстрировали робота, похожего на птицу, который может самостоятельно взлетать с помощью пружинящих ног. Разработка описана в журнале Nature.
По сути, это дрон — только с необычной системой старта, которую изобретатели подсмотрели у ворон.
«Всякий раз, когда я сталкивался с воронами на территории кампуса EPFL, я наблюдал, как они ходят, перепрыгивают или запрыгивают на препятствия и взлетают. Я заметил, что они всегда подпрыгивали, чтобы начать полет — даже в ситуациях, когда могли использовать только крылья», — рассказал докторант Вон Дон Шин из Лаборатории интеллектуальных систем EPFL.
Идея взлета дрона прыжком, как у птиц, не нова и давно реализована. Отличие RAVEN (Robotic Avian-inspired Vehicle for multiple ENvironments) состоит в многофункциональности его «птичьих» ног: он может ими отталкиваться для старта полета, а может просто бегать.
Механические ноги RAVEN не так сложны и функциональны, как у настоящих птиц, и все же в них заложены ключевые принципы природных аналогов — например способность хранить и высвобождать энергию в сухожильных пружинах, а также гибкие пальцы. На высокотехнологичные манипуляторы приходится 230 граммов из общей массы робоптицы 620 граммов, поскольку все остальное в ней сделано по остаточному принципу — для отработки концепции.
Прототип длиной 50 см и размахом крыльев 100 см может пройти метр всего за четыре секунды, передвигаться 12-сантиметровыми прыжками и запрыгнуть на препятствия высотой 26 см. Для прыжкового взлета RAVEN поднимаются почти на полметра со скоростью поступательного движения 2,2 м/с.
Взлет прыжком оказался в десять раз более энергоэффективным, чем старт с места, как у коптеров, при этом робоптице не нужно расстояние для разбега, как дронам самолетного типа.
По словам Шина, масштабирование биологических систем сложнее, нежели инженерных, тем не менее он полон амбициозных планов, вдохновленных пернатыми. Робототехник хочет усовершенствовать ноги RAVEN, чтобы они смягчали посадку, а также заменить неподвижные крылья машущими.