Инженеры Калифорнийского технологического института (Caltech) создали робота, который можно трансформироваться прямо на ходу.
ATMO (aerially transforming morphobot) совмещает в себе функции наземного ровера и летающего дрона. Его главной особенностью является возможность быстрой и плавной смены режима передвижения, благодаря чему устройству не страшны труднопроходимые условия.
ATMO оснащён четырьмя турбинами, каждая из которых размещена в защитной раме. Они выполняют двойную функцию — во время полёта удерживают турбины, а при переходе в наземный режим трансформируются в колёса. Уникальность конструкции заключается в том, что за весь процесс трансформации отвечает один двигатель: он приводит в движение центральный шарнир, поднимающий или опускающий турбины, превращая дрон в наземного робота и обратно.
Однако реализовать концепцию оказалось сложной задачей. Особенно трудным оказался момент перехода от полёта к посадке: как и вертолёты, ATMO создаёт мощные воздушные потоки, которые отражаются от земли и вызывают турбулентность. Только в отличие от вертолёта у него не один, а четыре двигателя, и между ними возникает сложное взаимодействие перекрёстных потоков.
Чтобы понять, как эти потоки влияют на трансформацию и как их контролировать, команда провела серию испытаний в лаборатории дронов при Центре автономных систем Caltech. С помощью тензодатчиков исследователи измеряли изменение тяги при переключении режимов, а визуализация с использованием дыма позволила наблюдать, как ведут себя воздушные потоки при трансформации.
На основе этих наблюдений исследователи разработали продвинутую систему управления, основанную на модели предиктивного контроля. Она в реальном времени прогнозирует поведение дрона и корректирует команды, реагируя на меняющиеся условия. Именно эта система стала главным прорывом проекта: «Как только робот начинает трансформацию, в его движении возникают новые силы и зависимости, и управление должно немедленно на это реагировать». [New Atlas]
4 комментария