Дрон з пташиними ногами схопився за гілку

Американські та нідерландські інженери розробили ноги для дронів, що дозволяють їм сідати на гілки і хапати предмети. За конструкцією вони повторюють пристрій ніг птахів, у тому числі їх сухожилля, і спрацьовують механічно від енергії контакту. Стаття опублікована в.

В останні кілька років в області розробки дронів стали з'являтися роботи, в яких інженери створюють їх модифікації двох типів (іноді вони втілені в одному пристрої): ноги для відпочинку на гілці, і захоплення для перевезення предметів. Перші потенційно дозволяють дрону економити енергію, продовжуючи спостереження за допомогою камери або просто перечікуючи деякий час у високій точці. У цих проектах використовувалися різні конструкції, але всі вони були засновані на моторах, які активно рухали захоплення.

Вільям Родерік (W. R. T. Roderick) зі Стенфордського університету та його колеги розробили конструкцію для дронів, що дозволяє хапатися за предмети механічно за рахунок енергії польоту. Вона схожа на те, як цю задачу вирішують птахи. У дрона є дві ноги, що складаються з двох секцій і стоп з чотирма пальцями (три спрямовані вперед, а один назад). Практично всі деталі конструкції надруковані на 3D-принтері з пластику. Через них проходять троси, які за функцією аналогічні сухожиллям.

Для згинання пальців використовується два механізми. Спочатку при контакті ноги починають механічно згинатися, оскільки дрон продовжує рухатися вперед, а об'єкт (гілка, камінь тощо) залишається нерухомим. При цьому троси, які подібно сухожиллям птахів проходять через суглоб між двома секціями ноги, натягуються і змушують пальці згинатися навколо об'єкта. Одночасно з цим за рахунок іншого тросу складання ніг призводить до спрацювання механізму швидкого вивільнення запасеної енергії пружини. Він додатково натягує трос і збільшує силу, з якої дрон хапається за об'єкт. Крім того, після згинання ноги спрацьовує блокувальний механізм у суглобі, який фіксує її в такому положенні.

Інженери відтворили і те, як птахи стабілізують тіло після обхоплювання гілки ногами. Для цього дрон за допомогою акселерометра визначає свій кут нахилу і нахиляє «тіло» відносно ніг так, щоб знайти стабільне положення. Для зльоту дрон повертається так, щоб гвинти були приблизно горизонтальні, звільняє блокувальний механізм, натягує пружини механізму швидкого вивільнення і злітає.

Автори показали, що дрон здатний схопитися за гілку або інший об'єкт за 30-50 мілісекунд. Також він виявився здатним хапати предмети в лапи за приблизно 10 мілісекунд.

Нещодавно ми розповідали про дрон з м'яким захопленням, який може піднімати предмети на льоту, не зупиняючись повністю.