Sualtı süper uçağı bir saniyeden daha kısa sürede uçabiliyor

Robotlar geleneksel olarak çok özel bir görevi yerine getirmek için belirli bir amaç için tasarlanmıştır, ancak Beihang Üniversitesi’nden araştırmacılar, robotlarla tamamen farklı bir yaklaşım benimsiyorlar. Yeni robotik drone Su altında havada da aynı kolaylıkla çalışabilir ve menzilini artırmak için doğadan ilham alan akıllı bir numaraya sahiptir.

Robotları düşündüğünüzde, muhtemelen aklınıza iki versiyondan biri gelir: bilim kurgu tarafından vaat edilen son derece yetenekli insanlar veya fabrikalarda tekrarlanan görevleri yerine getiren pervasız, eklemli kollar. İkinci yaklaşım, bizim on yıllardır içinde bulunduğumuz yaklaşımın bir parçasıdır, ancak teknoloji yavaş yavaş bilim kurgu yazarlarının hayal gücünü yakaladıkça, robotik tasarımcıları çeşitli eylemleri gerçekleştirebilecek mekanizmalar geliştirmeye başladılar. Boston Dynamics noktasıÖrneğin, çeşitli arazilerde gezinmek ve Pompeii’nin kalıntılarını bir gecede korumak ve insanların ziyaret etmesi zor olan alanların ayrıntılı 3D haritalarını oluşturmak dahil olmak üzere birçok farklı görevi yerine getirmek için köpek benzeri dört bacak kullanır.

Uyarlanabilir bir yaklaşım, şirketlerin veya araştırma kurumlarının robotun yüksek maliyetini haklı çıkarmasını kolaylaştırır, ancak Beihang Üniversitesi Biyomekanik Laboratuvarı ve Yumuşak Robotik Laboratuvarı’nın yarattığı şey gerçekten benzersizdir. Oldukça eklemli bacaklara sahip olsa bile, Boston Dynamics hala yerdeki görevlerle sınırlıdır. Bu yeni drone, aralarında herhangi bir değişiklik gerekmeden su altında, havada veya her ikisini birden gerçekleştirebilir.

Çoğu quadcopter için suya inmek, pilotun onları kurtarmak için dışarı çıkması (ve ardından elektronik bileşenlerinin çoğunu değiştirmesi) gerektiği anlamına gelir. Bu uçak farklı. Tamamen su geçirmezdir ve suya battığında drone’u verimli bir şekilde manevra yapmak için düşük sualtı hızlarında çalışırken çöken bir dizi kendiliğinden katlanır pervaneye sahiptir. Ardından drone sudan çıkıp havaya geçtiğinde otomatik olarak uzar. Araştırmacılar, drone’nun performansını, sudan havaya geçiş saniyenin yaklaşık üçte birini alacak şekilde optimize etti ve sudan sıçrayan bir grup yunus gibi, drone su ve hava arasındaki geçişleri tekrarlayarak yedi kez gerçekleştirebiliyor. saniyede yaklaşık 20 test sırasında üst üste bunlardan.

As with any electronic device, a robot’s autonomous capabilities are often limited by the capacity of its batteries, and that’s especially the case for flying drones that rely on four electric motors constantly spinning to stay aloft. In laboratory settings, you’ll often see advanced robots attached to cable tethers that provide a non-stop source of power, but that’s not a great option for bots designed to explore the ocean depths or collect aerial data—or both, in this case.

To dramatically increase the range of this drone, and to help conserve battery power while traveling to and from a mission site, the researchers gave it an additional upgrade inspired by the remora fish, better known as the suckerfish, which uses an adhesive disc on top of its head to temporarily attach itself to other underwater creatures in order to hitch a ride and conserve energy.

Drones that can land in order to carry out targeted observations while preserving battery life are not a new idea, but like robots in a factory, they typically use mechanisms tailored for specific surfaces, like bir dalı tutan mafsallı pençeler Veya duvarlara yapışan yapışkan, gekodan ilham alan ayaklar. Araştırmacılar, esneklik göz önünde bulundurularak tasarlanmış bir robotik drone için çeşitli yüzeylere bağlanmak için daha çok yönlü bir yol istediler: ıslak, kuru, pürüzsüz, pürüzlü, kavisli ve hatta suyun kesme kuvvetlerinin ihtiyaç duyduğu su altında hareket edenler. son derece güçlü kavrama.

Remora’nın yapışkan diski, kısmi temasta bile yüzeylere yapışmasını sağlayan yerleşik bir çıkıntı içerdiğinden mükemmel bir çözümdü. İki yıl önce, araştırmacılardan biri ve bugün yayınlanan makalenin yazarı Li Wen, Beihang Üniversitesi’nde remora discus’un gerçekte nasıl çalıştığını tersine mühendislik yapan başka bir araştırma projesinin parçasıydı.

Ustaca Sualtı Drone başlıklı makalenin fotoğrafı bir saniyeden daha kısa sürede uçabiliyor

Bu araştırma, remora balıklarının yüzeylere tıpkı bir vantuz gibi yapıştığını ve hava geçirmez bir conta oluşturan esnek, oval bir yumuşak doku kenarını ortaya çıkardı. Remora ile ev sahibi arasındaki boşluktan su sıkıldığında, emme onu yerinde tutar. Bir remora diskinin yüzeyi ayrıca, daha fazlasını tutan küçük tendonları birleştirmek için kas kasılmaları ile gerilebilen lamel adı verilen (ağzınızın çatısında hissedebileceğiniz tümseklere benzer) sütunlar ve sıralar halinde dizilmiş kenarlarla kaplıdır. ağzın üst kısmı. Ev sahibi. Bu katmanlı flanşlar ayrıca, diskin daha büyük dudağı olmasa bile onları sızdırmaz tutan daha küçük emme bölmeleri oluşturmaya yardımcı olur. Kenarının küçük bir kısmı kaldırıldığında pürüzsüz bir yüzeyde tutuşunu serbest bırakan bir vantuzun aksine, bir remora tutacaktır.

Ustaca Sualtı Drone başlıklı makalenin fotoğrafı bir saniyeden daha kısa sürede uçabiliyor

Ekip, dört katmanlı bir yaklaşımla remoranın emme diskinin sentetik bir versiyonunu oluşturmayı başardı. Üstte süper elastik bir tabakayı, altında daha sert yapılarla ve sıvıyla dolu olarak pompalandığında şişirilebilen küçük kanallardan oluşan bir ağ içeren bir tabakayı eşleştirdiler, canlı kas dokusunu arttırmak için katmanlı yapıları birleştirmenin bir yolu olarak değiştirdiler. emme.

Emme mekanizması, dalgıç drone’nun üzerine monte edilerek, dokunuşta pürüzlü, tamamen düz olmasa veya emme mekanizmasından daha küçük bir yüzey alanına sahip olsalar bile çeşitli yüzeylere yapışmasını sağlar. Bir remora gibi, dron, en azından teoride, kendisini bir sualtı ana bilgisayarı olarak bulabilir (dönen pervanelerinden hemen korkmaz) ve serbest uçuşta kendisini askıya alabilir, yalnızca emme mekanizmasının çalışmasını ve pillerin minimum boşalmasını gerektirebilir. yazı tahtası. Aynısı havada da yapılabilir, ancak bir drone’u başka bir uçağa başarılı bir şekilde bağlamanın zorlukları çetin olsa da, bir planör kadar yavaş bir şey bile minimum 40 mil hıza sahiptir: zor hareket eden bir hedef.

Emme mekanizmasının en makul kullanımı, drone’yu uzun menzilli gözlemler için ideal bir görüş noktası olan bir yere geçici olarak konumlandırmanın bir yoludur. Drone, hareketli akımlarla savaşırken su altında belirli bir konumu korumak için dört motoruna güvenmek yerine, sensörlerini ve kameralarını çalıştırırken bir taşa veya tahtaya yapışabilir ve motorlarını kapatabilir. Aynısı su hattının üzerinde yapılabilir, drone’u yukarı uçurup yüksek bir binanın yanına veya bir rüzgar türbini motorunun alt tarafına yapıştırarak, pil tüketen motorları kullanmadan ölçümler yaparak ve diğer verileri toplayarak yapılabilir. Bu, hala inanılmaz derecede sınırlı olan ve pilleri kendi başlarına tamir etme ihtiyacını ortadan kaldıran bir pil teknolojisi çözümüdür.

READ  SpaceX Falcon 9'un Cuma gecesi rekor 14. görevinde fırlatılışını izleyin

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.