Vedci zo Švajčiarskeho federálneho technologického inštitútu (EPFL) predstavili revolučný dron s názvom RAVEN (Robotic Avian-inspired Vehicle for multiple ENvironments), ktorý dokáže napodobniť pohyb vtákov. Tento unikátny dron sa môže pohybovať po zemi, preskakovať prekážky a odrážať sa do letu podobne ako vtáky.

Vďaka tomu môže pracovať v prostrediach, kde tradičné drony nemajú prístup, čím otvára nové možnosti ich využitia. Vtáky sú známe svojou schopnosťou plynule prechádzať medzi letom a pohybom na zemi. Ich krídla sa vyvinuli na let, zatiaľ čo nohy sú multifunkčné – umožňujú chôdzu, skoky a štart do vzduchu. Práve tento systém inšpiroval tím z EPFL pri vývoji dronu RAVEN. Na tému upozornil portál Tech Explorist.

Doktorand Won Dong Shin z Laboratória inteligentných systémov (LIS) navrhol špeciálne nohy pre dron, ktoré sú ľahké, ale vysoko funkčné. Kombináciou matematických modelov, simulácií a praktických testov vyvinul dizajn, ktorý pripomína nohy vtákov.

Hlavné súčasti nohy sú umiestnené blízko tela dronu, čo znižuje hmotnosť a zvyšuje stabilitu. Mechanizmus nôh využíva pružiny a motory, ktoré napodobňujú šľachy a svaly vtákov, a pasívne elastické kĺby zaisťujú flexibilitu pri chôdzi a skákaní.

Schopnosti dronu RAVEN

RAVEN prináša do sveta dronov unikátnu kombináciu schopností. Dokáže kráčať aj na nerovnom teréne, ľahko preskočí medzery a prekážky, odrazom môže vzlietnuť zo zeme alebo z vyvýšeného miesta a zvládne rôzne druhy terénu. Dron zvláda vzlet z pevného miesta aj počas voľného pádu, pričom vedci zistili, že najefektívnejší spôsob je skok. Tento spôsob najlepšie využíva kombináciu kinetickej a potenciálnej energie.

Projekt vznikol v spolupráci s Laboratóriom biorobotiky EPFL a Neuromechanickým laboratóriom Kalifornskej univerzity v Irvine. Výskumníci skúmali biomechaniku vtákov a prepojili tieto poznatky s technológiou robotického pohybu. Dario Floreano z EPFL vysvetľuje, že preloženie systému vtáčích nôh do ľahkého robotického mechanizmu prinieslo mnohé výzvy v oblasti dizajnu, integrácie a kontroly. Príroda tieto problémy riešila miliardy rokov evolúcie.

RAVEN

Praktické využitie a budúcnosť

Unikátne schopnosti RAVEN-u ho predurčujú na použitie v náročných podmienkach. Napríklad môže operovať v nebezpečných a neprístupných oblastiach, kontrolovať infraštruktúru mostov alebo vysokých budov a doručovanie v stiesnených mestských prostrediach či ťažko dostupných miestach.

EPFL tím pokračuje v zdokonaľovaní nôh dronu s cieľom zabezpečiť hladké pristávanie a ešte lepšiu koordináciu pohybu nôh a krídiel. Floreano dodáva, že krídla vtákov sú ekvivalentom predných končatín u štvornožcov, no stále málo vieme o tom, ako vtáky koordinujú svoje nohy a krídla. Tento výskum je len prvým krokom k pochopeniu princípov ich pohybu a ich prenosu na drony.