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 Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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