През 2021 г. група учени от Китай проектираха RoboFalcon – робот с махащи крила, вдъхновен от птиците, с новоразработен механизъм, предназначен да задвижва крила с променлива форма, подобни на тези на прилепите. Днес той е способен да излита във въздуха сам, подобно на жива птица, и да лети с ниска скорост – както се носят действителните пернати.
RoboFalcon 2.0 включва тяло от 800 грама и реконфигурируеми механизми в крилата, за да съчетае махане, размахване и сгъване в едно движение на крилата. Тази по-усъвършенствана система позволява на RoboFalcon 2.0 да постигне излитане без човешка помощ и да остане в полет дори при по-ниски скорости, подобно на начина, по който истинските птици се носят във въздуха.
Повечето досегашни разработки на роботи, вдъхновени от реално биологични модели, са разчитали на „кинематика на крилата с една степен на свобода“ (DOF), която имитира симетрично летене в стила на насекомите или колибрито. Никой досега не е залагал на кинематика с три степени на свобода, използвана от по-големите птици и прилепите – иначе казано използвайки три „режима“ на работа с крилата: пляскане с крила, размахване и сгъване.
За да пресъздадат тези по-сложни движения на крилата, учените са разработили реконфигурируеми механизми, използващи комбинация от разединители, които позволяват пляскането, размахването и сгъването (FSF) да се случват в един замах на крилото.
„Тези механизми гарантират, че RoboFalcon2.0 може да излита и да лети напред, използвайки вентралните предни движения на пляскане надолу с прибраните движения нагоре, за да генерира подемна сила и тяга, а именно излитане в стил птица. Амплитудата на размахване и сгъване на крилата също може да се настройва за контрол на наклона по време на пляскане“, обясняват авторите на изследването.
Екипът е използвал експерименти в аеродинамичен тунел, симулации и реални полетни тестове, за да анализира ефективността на дизайна. Авторите казват, че възможностите за контрол на излитането и наклона на движението на крилата с FSF са потвърдени от тяхната демонстрация в реалните полети.
Въпреки че новият дизайн е направил няколко крачки напред в инженеринга на реалистични летящи роботи и е преодолял препятствието на самостоятелното излитане, екипът казва, че има още много работа, докато летящите роботи заприличат на действителните птици. Моделът тепърва трябва да бъде допълнително подобрен в бъдеще.
Изследователите ще работят по използването на опаката като стабилизатор при по-високи скорости и ще се съсредоточат върху енергийната ефективност по време на излитане, която сега е по-ниска, отколкото при роботите с мащаб на насекомо или истински птици. Още по-сложна работа ще има по способността на RoboFalcon 2.0 да се рее в реалния свят, защото сега тя е ограничена от липсата на контрол на отклонението.
