Робототехники создали дрона-птицу, взмывающую в небо c разбега
Инженеры Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) сконструировали мультимодального робота, который может не только взлетать, но и ходить, и прыгать, как птицы. Крылатый дрон способен так же легко, как пернатые, перемещаться как в наземной, так и в воздушной среде. При этом за мощные ноги ему не надо расплачиваться дополнительным весом — это позволит найти новые решения для взлета беспилотников и самолетов в сложных условиях.
Швейцарские ученые разработали двуногого робота, который может ходить, подпрыгивать для взлета или запрыгивать на встречающееся препятствие, подобно птицам. Дрон получил название RAVEN (Robotic Avian-inspired Vehicle for multiple ENvironments, или «Роботизированное транспортное средство в стиле птиц для различных сред»). Каждая его конечность устроена так же, как, например, у ворон, и состоит из бедра, лодыжки и стопы.
Птица готовится к прыжку, сгибая ноги, чтобы накопить энергию, а потом использовать ее для прыжка, быстро вытянув конечности. Чтобы сохранить этот принцип, инженеры встроили торсионную пружину в голеностопный сустав робота. А чтобы уменьшить механическую сложность и сложность управления, разработали плоскую стопу с пассивными эластичными суставами пальцев.
Результаты эксперимента показали, что за счет синхронного срабатывания пружин в ногах и переднего винта дрон может быстро и автоматически переходить в режим полета. При этом он достигает желаемой скорости взлета, сопоставимой со скоростью птиц аналогичной массы.
Затем ученые сравнили энергетические затраты при различных стратегиях взлета. Так, при прыжке с разбега расход составил 60,1 джоуля (в точке отталкивания) и оказался выше на 7,9%, чем при взлете с места (55,7 джоуля), и на 6,9% выше, чем при взлете с падения с высоты после толчка (56,2 джоуля). Также инженеры сопоставили другие показатели. Первая стратегия оказалась самой успешной: среднее ускорение при прыжке с разбега было выше в 4,3 раза, энергоотдача — в 5,3, а энергоэффективность — в 9,7 и 4,9 раза соответственно.
Исследователи отметили, что для падения и вертикального взлета ноги дрона можно было бы заменить более простыми механизмами, например колесами, чтобы уменьшить общую массу тела и тем самым увеличить эффективность разбега. Однако конечности, схожие с птичьими, компенсируют, как и у пернатых, добавленную массу за счет увеличения наземной мобильности и умения обходиться без взлетно-посадочной полосы или пусковой установки.
Эксперименты робототехники провели и с наземными моделями передвижения: ходьба, прыжки и преодоление препятствий. Объединив их, исследователи добились выполнения дроном заданного сценария — прохождения пути под низким потолком, перепрыгивания через пропасть и запрыгивания на препятствие, что было бы невозможно для дрона на колесах с неподвижным крылом.
Исследователи отметили, что подобную задачу мог бы выполнить винтокрылый беспилотник такой же массы, но это было бы менее энергоэффективно. Дальнейшая оптимизация дрона способна расширить потенциал разработки. В частности, на ее основе возможно сконструировать универсальные летательные аппараты для взлета и посадки на местности со сложным рельефом.
Научная работа опубликована в журнале Nature.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии