Οι νυχτερίδες είναι από τα πιο ανορθόδοξα ιπτάμενα του ζωικού βασιλείου. Σε αντίθεση με τα πουλιά, τα γούνινα, ιπτάμενα θηλαστικά μπορούν να αναδιαμορφώσουν δυναμικά και να μεταμορφώσουν τα φτερά τους για να επιτύχουν τη μέγιστη δύναμη και να αιωρούνται στη θέση τους. Η μαλακή μεμβράνη των φτερών τους, που μοιάζει περισσότερο με ανθρώπινο βραχίονα παρά με φτερό πουλιού, είναι επίσης εξαιρετικά εύκαμπτη, πράγμα που σημαίνει ότι οι νυχτερίδες μπορούν να στριμώξουν τον εαυτό τους για να συμπιεστούν σε μικροσκοπικούς διαδρόμους.
Τώρα, ερευνητές από το Northeastern University στηρίζονται σε αυτά τα μοναδικά στοιχεία και τα εφαρμόζουν σε ένα πλήρως αυτόνομο ιπτάμενο drone που ονομάζεται «Aerobat». Τελικά, πιστεύουν ότι αυτό το ρομπότ εμπνευσμένο από νυχτερίδες θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την πλοήγηση σε σήραγγες αποχέτευσης, σπηλιές και άλλους στενούς διαδρόμους που είναι σε μεγάλο βαθμό εκτός ορίων για τα τρέχοντα ιπτάμενα ρομπότ.
Οι νυχτερίδες είναι «θεμελιωδώς διαφορετικοί» ιπτάμενοι
Οι ερευνητές, οι οποίοι δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στο International Journal of Robotics Research στα τέλη του περασμένου μήνα, χρησιμοποίησε έναν συνδυασμό άκαμπτων και μαλακών τρισδιάστατων εκτυπωμένων υλικών για να σχηματίσει τη βάση των φτερών του Aerobat. Ακριβώς όπως το πραγματικό doppelganger του, τα λεπτά, εύκαμπτα φτερά του Aerobat επεκτείνονται κατά τις κατεβάσεις και καταρρέουν στις ανοδικές κινήσεις. Αυτή η κίνηση, σύμφωνα με το έγγραφο, δημιουργεί «περιοδικούς πίδακες αέρα» που χρησιμοποιούνται για τη μεγιστοποίηση της καθαρής θετικής αεροδυναμικής δύναμης. Το αποτέλεσμα είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική μέθοδος για τη διατήρηση της πτήσης.
«Κάποια βιβλιογραφία αναφέρεται στην πτήση της νυχτερίδας σαν να χορεύει στον αέρα», αναπληρωτής καθηγητής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Northeastern και επικεφαλής συγγραφέας χαρτιού Alireza Ramezani. είπε σε δήλωση. «Δεν πετούν απλώς, χορεύουν στον αέρα με μεγάλη ψυχραιμία. Προσπαθούν να χειραγωγήσουν το ρέον περιβάλλον τους και αυτό είναι μοναδικό για τις νυχτερίδες».
Εκτός από τα φτερά του, το Aerobat χρησιμοποιεί μια κάμερα για να καθορίσει τη θέση και τον προσανατολισμό του. Στη συνέχεια, χρησιμοποιείται ένα σύνολο υπολογιστών επί του σκάφους για τον αυτόματο έλεγχο πτήσης. Ένας άνθρωπος πρέπει ακόμα να αποφασίσει χειροκίνητα τον τελικό προορισμό του Aerobat. Μόλις αυτό καθοριστεί, ωστόσο, η ρομποτική νυχτερίδα θα χτυπήσει τα φτερά της και θα πλοηγηθεί προς τον προορισμό πλήρως αυτόνομα. Το Aerobat μπορεί στη συνέχεια να αιωρείται στη θέση του και να χρησιμοποιήσει ένα σύνολο αισθητήρων για τη συλλογή δεδομένων σχετικά με το περιβάλλον του.
“Η όλη ιδέα είναι να σχεδιάσουμε drones βιολογικής έμπνευσης που να μπορούν να λειτουργούν σε εξαιρετικά στενά και περιορισμένα περιβάλλοντα”, Ramezani είπε. Ο Ramezani πέρασε τα τελευταία τρία χρόνια μελετώντας τον τρόπο με τον οποίο οι στιγμές της νυχτερίδας θα μπορούσαν να ενσωματωθούν σε μια ιπτάμενη συσκευή. Μια προηγούμενη πρωτότυπη έκδοση του Aerobat, που ονομαζόταν “Bat Bot” ήταν παρουσιάστηκε σε ένα 2017 Φύση άρθρο.
Τα σύγχρονα ρομπότ εμπνέονται από ζωντανά πλάσματα
Οι επιστήμονες δεν είναι ξένοι στο να στηρίζονται στη φύση για έμπνευση. Προηγούμενα τετρακόπτερα εμπνευσμένα από πουλιά χρησιμοποιούσαν νύχια και μαξιλαράκια που μοιάζουν με γεράκι για να αρπάξουν προεξοχές και να προσγειωθούν ομαλά σχεδόν οπουδήποτε. Άλλοι ερευνητές έχουν ήδη αναπτύξει ρομπότ βασισμένα σε αράχνες με μακριά πόδια, κατσαρίδες, σκυλιάκαι θαλάσσια πλάσματα που έχουν εξαφανιστεί από καιρό, για να αναφέρουμε μόνο μερικά. Σε κάθε μία από αυτές τις περιπτώσεις, η φυσική κομψότητα της κίνησης και της λειτουργίας της βιολογίας βοηθά τους ερευνητές να λύσουν προβλήματα του πραγματικού κόσμου.
Για την Aerobat, αυτό θα μπορούσε να σημαίνει ότι μια μέρα θα χρησιμοποιηθεί για τη συλλογή δεδομένων από συστήματα αποχέτευσης ή άλλες δυσπρόσιτες περιοχές υποδομής. Οι ερευνητές λένε ότι το ρομπότ τους θα μπορούσε επίσης να εξοπλιστεί με κάμερα ανίχνευσης βάθους για περιβαλλοντική παρακολούθηση. Εάν πετύχει, το Aerobat θα ενταχθεί σε έναν αυξανόμενο κατάλογο νέων ρομπότ που χρησιμοποιούνται παρακολουθεί τις πυρηνικές εγκαταστάσεις και άλλες επικίνδυνες περιοχές σε μεγάλο βαθμό απρόσιτες για τον άνθρωπο.
«Το θέμα είναι ότι είμαστε περικυκλωμένοι από περιορισμένα περιβάλλοντα και δεν έχουμε γρήγορα ρομπότ που να μπορούν να μας βοηθήσουν με την τηλεπισκόπηση και άλλες εφαρμογές», είπε ο Ramezani.
VIA: popsci.com
