02.12.2021
Сергей Васильев
5
2 843

Роботизированный захват позволит беспилотникам садиться на ветки и заборы

5.7

Новая система захвата SNAG имитирует анатомию птичьих лап и помогает накрепко хвататься за ветки, ловить и переносить предметы по воздуху.

©William Roderick

Какой бы ни была толщина или текстура поверхности ветки, забора либо просто жердочки, птицы приземляются и усаживаются на нее, накрепко цепляясь лапками, а при необходимости с такой же легкостью оттуда взлетают. Беспилотникам подобная способность весьма пригодилась бы, но воспроизвести ее крайне непросто. Лишь недавно команда ученых из Стэнфордского университета продемонстрировала такой захват. Об этом они сообщают в статье, опубликованной в журнале Science Robotics.

Аналогичные попытки предпринимали и прежде, но лишь теперь можно говорить о полном успехе разработки. Система SNAG (Stereotyped Nature-Inspired Aerial Grasper — «Стереотипизированный вдохновленный природой воздушный захват») крепится на беспилотник, позволяя ему приземляться и стартовать с веток и других подобных «площадок», а также поднимать и переносить грузы — почти как птицы. Новое устройство уже испытали в полевых условиях, и разработчики даже апробировали разные формы «лап», имитирующие птичьи.

Несколько лет назад ученые детально рассмотрели механизм посадки попугаев, снимая процесс на скоростную видеокамеру. В экспериментах использовали специально изготовленные из разных материалов «жердочки» — от деревянных до покрытых тефлоном — и оснащенные датчиками давления, чтобы регистрировать захват. Работа показала, что маневрирование птиц в воздухе не зависит от размеров и текстуры опоры и всю работу по надежному захвату при посадке берут на себя лапки.

©Stanford University

На этой основе и разработали систему SNAG, имитирующую захват хищного сапсана. Роль косточек в устройстве играют распечатанные на 3D-принтере структуры. Усилие на них передаются с сервоприводов с помощью лески, выполняющей функции сухожилий. Один двигатель отвечает за движения «лапки» целиком, второй обеспечивает захват искусственными пальцами.

Любопытно, что лески специальным образом переплетены, повторяя анатомию настоящей птичьей лапки: это позволяет амортизировать удар при посадке и перенаправлять часть лишней энергии для моментального и сильного захвата. Действительно, SNAG срабатывает всего за 20 микросекунд, накрепко цепляясь за опору, после чего передает подтверждение на беспилотник, который запускает алгоритмы для стабилизации этого положения.

Испытания системы проводили в дикой местности штата Орегон. Они показали, что оснащенный таким захватом беспилотник способен не только надежно усаживаться на разные «жердочки», но и ловко захватывать подброшенные в воздух предметы. Кроме того, авторы протестировали SNAG с различной конфигурацией «пальцев», характерной для разных видов птиц — анизодактиля (три пальца впереди и один сзади, как у сапсанов) и зигодактиля (два впереди и два сзади, как у попугаев). Как оказалось, с точки зрения эффективности захвата оба варианта одинаково хороши.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Вчера, 11:30
Алиса Гаджиева

Новое исследование не только определило годы жизни неолитической представительницы нашего вида, но и показало, как она выглядела.

Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев

02.12.2021
-
1
+
Очень круто. Думаю не ветки их интересуют. Если смогут садиться на провода ЛЭП и подзаряжаются, то это просто будет перпетуум мобиле.
02.12.2021
-
0
+
Реально прогресс 👍
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: