В Нидерландах создали дрон, который ведет себя как птица: он использует осязание, чтобы цепляться за ветки

Исследователи из Делфтского технологического университета в Нидерландах разработали дрон, который может находить ветки и цепляться за них с помощью осязания. В отличие от традиционных беспилотников, он не полагается исключительно на камеры, а использует тактильные датчики на роботизированной кисти.

Об этом сообщили на сайте университета. Во время посадки дрон определяет положение и ориентацию ветки, корректирует собственное положение, захватывает её и выключает двигатели, что позволяет экономить заряд аккумулятора.

Почему дронам недостаточно камер

Традиционные дроны в значительной степени полагаются на оптическое зрение. Однако при выполнении задач в сложных условиях, например в густых тропических лесах, камерам сложно получить необходимую информацию. При приближении к цели собственные манипуляторы дрона и окружающая среда могут перекрывать обзор, из-за чего аппарат фактически "ослепнет".

Кроме того, постоянное зависание в воздухе требует значительных затрат заряда аккумулятора и сопровождается громким жужжанием. Возможность время от времени "отдыхать" на ветках помогает решить обе проблемы, но для этого нужен другой подход к навигации во время посадки.

Как работает "птичья" кисть

Чтобы реализовать новую технологию, ученые создали легкую антропоморфную кисть, предназначенную специально для летательных аппаратов. Она имеет три пальца, каждый из которых состоит из трех фаланг, а их пропорции вдохновлены строением человеческой кисти.

На каждой фаланге расположен тактильный датчик — небольшой медный электрод под силиконовой поверхностью. При контакте с объектом электрический сигнал изменяется, а благодаря знанию формы и положения собственных пальцев дрон может определить место контакта.

Захват ветки происходит в несколько этапов. Сначала дрон движется по траектории в форме восьмерки, одновременно открывая и закрывая трёхпалую кисть. После первого контакта с веткой аппарат определяет её положение и ориентацию и корректирует собственное положение для стабильного захвата.

Далее торсионные пружины сжимают пальцы, а силиконовые накладки обеспечивают необходимое трение и помогают удерживать ветку без постоянного расхода энергии. Если захват не удается, дрон улетает на безопасную высоту и повторяет попытку.

Опыт живой природы

Разработка была вдохновлена поведением птиц, которые при посадке используют осязание, чтобы ощутить ветку лапами и скорректировать захват в режиме реального времени.

"Зрение показывает вам, где что-то находится, вплоть до того момента, когда это становится самым важным, – а затем ваш собственный захват перекрывает обзор. У животных такой проблемы нет, потому что они замыкают цикл управления с помощью осязания. Именно это мы хотели дать дрону: возможность достигать пространства, которое он не видит, ощущать то, что там находится, и корректировать своё положение уже во время контакта", — говорит доцент Хамаза из Делфтского технологического университета.

В свою очередь исследователь Антон Бреденбек пояснил, что каждый датчик лишь сообщает о наличии контакта. Однако благодаря информации о форме собственной лапы дрон может постепенно определить положение и ориентацию ветки.

Во время летных испытаний дрон оставался надежным даже в тех случаях, когда исходные оценки положения, ориентации и размера цели были неверными. В то же время обычная стратегия, основанная на машинном зрении, в таких условиях быстро терпела неудачу.

Эта разработка может открыть путь к созданию дронов, способных в течение длительного времени осуществлять мониторинг окружающей среды даже там, где одного только зрения недостаточно. Речь идет, в частности, о лесных кронах, сложных промышленных конструкциях или местах без систем слежения за движением.

Исследователи предлагают рассматривать контакт не как риск, которого нужно избегать, а как дополнительный источник информации для управления действиями. В будущем дроны смогут использовать осязание для ориентации в пространстве и поиска мест для посадки, которые они не могут полностью увидеть.

Напомним, в Швейцарии исследователи разработали миниатюрные дроны, которые используют звуковые волны для движения. Устройства не имеют традиционных двигателей, а преобразуют звук в тягу.

Как писал OBOZ.UA, в Польше представили необычный беспилотник KACZKA, замаскированный под лебедя. Дрон может передвигаться по воде и по суше, а также использовать камеру для разведки.

Только проверенная информация у нас в Telegram-канале OBOZ.UA и Viber. Не ведитесь на фейки!