RAVEN: дрон з пташиними ногами, що ходить, стрибає та злітає без злітної смуги
Дослідники зі Швейцарської Федеральної політехнічної школи в Лозанні (EPFL) та Каліфорнійського університету в Ірвайні створили унікальний дрон, здатний приземлятися та злітати у складних умовах, недоступних для звичайних літальних апаратів. Їхній винахід, названий Robotic Avian-inspired Vehicle for ENvironments (RAVEN), замість традиційного шасі має пару механічних ніг, натхненних будовою кінцівок птахів. Завдяки цьому дрон може ходити, перестрибувати через перешкоди та навіть стрибати у повітря для злету, повідомляє The Verge.
Квадрокоптери зазвичай можуть злітати та сідати практично будь-де, але їхня конструкція вимагає використання чотирьох двигунів, що знижує енергоефективність. У порівнянні з ними дрони з фіксованим крилом споживають менше енергії завдяки польотам на одному двигуні та плануванню. Щоб розширити функціонал таких дронів, розробники взяли за приклад птахів, зокрема воронів і круків, які вміло пересуваються на землі завдяки своїм тонким і гнучким кінцівкам.
Відтворення сили та маневреності пташиних ніг у механічному вигляді виявилося неабияким викликом. Для цього команда застосувала математичні моделі, комп’ютерні симуляції та експериментальні ітерації, щоб створити конструкцію, яка не додавала б зайвої ваги дрону та не зменшувала його дальність польоту.
Розроблені ноги поєднують пружини та двигуни, що імітують потужність пташиних сухожиль і м’язів. Їхня спрощена будова включає дві шарнірні структури та пальці з еластичними пасивними суглобами. Така конструкція забезпечує:
- стабільність при ходьбі;
- правильне позиціонування для злету;
- подолання перешкод до 25 см заввишки.
Розробка схожих рішень уже мала місце: у 2019 році південноафриканський стартап Passerine представив дрон Sparrow, який використовував пружинні ноги для злету з місця. Однак RAVEN перевершує його завдяки складній системі, що дозволяє не лише злітати, а й ходити по нерівній поверхні, перестрибувати через розриви та досліджувати території.
Ще одна важлива перевага RAVEN — автономність. Він не потребує аеродромів або втручання людини для повторного запуску. Це дає змогу використовувати його у важкодоступних і небезпечних для людей місцях. Крім того, дрон споживає менше енергії, ніж квадрокоптери, що розширює його радіус дії.
