Máy bay không người lái có thể đậu trên các cành cây với thiết kế cánh ôm

Kỹ thuật robot
15/07/2024 12:26
Thiết kế bao gồm cơ chế mở khóa, cánh gấp có móc và đuôi được gia cố để tăng độ ổn định và nghỉ ngơi.
aa

Thiết kế bao gồm cơ chế mở khóa, cánh gấp có móc và đuôi được gia cố để tăng độ ổn định và nghỉ ngơi.

Máy bay không người lái được lấy cảm hứng từ những loài cây tự phát nổ
Bệnh nhân ngừng tim được cứu sống nhờ máy bay không người lái

Các nhà nghiên cứu đã đưa ra một bước tiến mới trong công nghệ máy bay không người lái, sử dụng cơ chế biến đổi cánh thụ động để hạ cánh an toàn trên cây và cột dọc.

Lấy cảm hứng từ chân tay động vật, những máy bay không người lái này có cánh đa năng, vừa để bay lượn trên không vừa để đậu chắc chắn, giúp đơn giản hóa việc điều khiển và giảm độ phức tạp trong thiết kế.

Máy bay không người lái có thể đậu trên các cành cây với thiết kế cánh ôm

Theo nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ Lausanne (EPFL), khi robot va chạm trực diện với một cái cột, phần mũi nhô lên cho phép nó tự động chuyển hướng từ chuyến bay ngang sang bay dọc và sau đó ôm lấy cánh để đậu.

Nhóm nghiên cứu tin rằng những máy bay không người lái như vậy sẽ cho phép kiểm tra chặt chẽ trong môi trường công nghiệp và các tòa nhà cao tầng, tránh việc phải sử dụng giàn giáo và các hoạt động can thiệp nguy hiểm của con người.

Thiết kế lấy cảm hứng từ tắc kè

Nhờ khả năng bay lượn bền bỉ, các phương tiện bay không người lái (UAV) rất hữu ích trong các nhiệm vụ đường dài như giao hàng, lập bản đồ và tìm kiếm cứu nạn. Tuy nhiên, không giống như các loài động vật có cánh, máy bay không người lái gặp khó khăn khi hạ cánh hoặc đậu trên các cấu trúc phức tạp để thực hiện các nhiệm vụ như kiểm tra và sạc pin.

Nhiều hệ thống điều khiển và cơ khí đã được phát triển để giải quyết vấn đề này. Các phương pháp tập trung vào điều khiển chú trọng vào thao tác ngóc đầu và kiểm soát sau khi mất lực nâng, thường sử dụng các gai hoặc móc nhỏ để bám vào bề mặt thẳng đứng.

Các giải pháp cơ học bao gồm móng vuốt, vòng tay và miếng dính. Bất chấp những tiến bộ này, các lựa chọn cho máy bay không người lái có cánh vẫn còn hạn chế, trong khi các phương pháp hiện tại phải đối mặt với những thách thức như các vấn đề về phụ thuộc vào bề mặt và khả năng mở rộng.

Để giải quyết những thách thức khi đậu máy bay không người lái, nhóm đã phát triển PercHug, một máy bay không người lái có cánh nặng 550g lấy cảm hứng từ tắc kè, để đậu thụ động trên các cột thẳng đứng như giàn giáo, tháp và cây cối.

Sử dụng “mũi hếch” để định hướng lại và các cánh có thể gập lại để quấn, PercHug tránh được các cấu trúc bổ sung, giảm độ phức tạp. Nó có cơ chế mở chốt, cò súng có thể đóng được, cánh có thể gập lại bằng móc và phần đuôi được gia cố để ổn định và nghỉ ngơi.

Đột phá trong việc đậu của máy bay không người lái

Trong các thí nghiệm, PercHug được phóng bằng tay vào sáu cây, cả có và không có mũi đàn hồi mở rộng. Việc đậu thành công bao gồm bốn bước: lượn, chuyển hướng, ôm cánh và duy trì vị trí đậu. Các móc rất quan trọng để giảm trượt và tăng khả năng đậu thành công. Cơ chế thả cánh chính sau va chạm cho thấy hiệu quả vượt trội so với va chạm thứ cấp, giúp việc đậu nhanh hơn và đáng tin cậy hơn.

Theo nhóm nghiên cứu, các góc tiếp cận chính xác giúp giảm thiểu sai số góc và bên là cần thiết để đậu tối ưu. Phần đuôi cần thiết để dừng quá trình chuyển hướng ở 90 độ. Tất cả các lần đậu trên cây đều thành công với tốc độ va chạm 3–5 m/s và góc lớn hơn 15°; mũi tiêu chuẩn vượt trội hơn mũi đàn hồi, với tỷ lệ thành công là 73% so với 42%. Mũi đàn hồi, mặc dù cải thiện khả năng chuyển hướng, nhưng lại cản trở việc bám vào bề mặt bằng cách tạo ra khoảng trống và giải phóng động năng tích trữ.

Theo các nhà nghiên cứu, các thí nghiệm đã nhấn mạnh tầm quan trọng của thiết kế mũi và thời điểm chính xác trong cơ chế đậu. Các cây rộng hơn thường dẫn đến tỷ lệ thành công thấp hơn, nhấn mạnh tầm quan trọng của đường kính cây và ma sát tĩnh trong việc đậu thành công.

Nhóm nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi tin chắc rằng nghiên cứu của mình đặt nền tảng cho việc thúc đẩy công nghệ đậu và mở đường cho sự phát triển của các hệ thống robot linh hoạt cao được thiết kế riêng cho các ứng dụng khác nhau”.

Những robot như vậy cho phép tiếp cận các vị trí khó khăn như tháp để kiểm tra cơ sở hạ tầng, tăng cường giám sát trên cột đèn ở khu vực thành thị và theo dõi đa dạng sinh học và hành vi động vật hoang dã trong các nỗ lực bảo tồn môi trường.

Hồng Minh (Theo interestingengineering)

qc-go
Tin bài khác
Thực trạng và giải pháp cho vấn đề giá điện ở Việt Nam

Thực trạng và giải pháp cho vấn đề giá điện ở Việt Nam

Vấn đề giá điện luôn thu hút sự quan tâm của xã hội, đặc biệt trong bối cảnh kinh tế còn nhiều khó khăn và nguồn điện phải đối mặt với biến động. Tại Tọa đàm “Giá thành điện – Thực trạng và giải pháp” tổ chức ngày 10/10, các nhà quản lý, đại biểu Quốc hội và chuyên gia năng lượng đã cùng thảo luận về những thách thức và giải pháp cho ngành điện.
VAA và VLOV thảo luận về hợp tác xúc tiến thương mại trong lĩnh vực hàng không

VAA và VLOV thảo luận về hợp tác xúc tiến thương mại trong lĩnh vực hàng không

Ngày 10/11/2024, tại Hà Nội, Hội Liên lạc người Việt Nam ở nước ngoài (ALOV) cùng một số đại diện Tập đoàn hàng không quốc tế đã có buổi làm việc với Hội Tự động hóa Việt Nam (VAA) về một số nội dung xúc tiến thương mại trong thời gian tới.
Trung tâm Khởi nghiệp sáng tạo TP.HCM phải là "Hub" hỗ trợ các vườn ươm thực hiện chức năng ươm tạo

Trung tâm Khởi nghiệp sáng tạo TP.HCM phải là "Hub" hỗ trợ các vườn ươm thực hiện chức năng ươm tạo

Đó chính là khẳng định được đại diện lãnh đạo Sở KH&CN TP.HCM nêu ra tại Hội thảo giới thiệu về Trung tâm Khởi nghiệp sáng tạo Thành phố Hồ Chí Minh, và các cơ chế, chính sách để thu hút các đối tác tham gia vào trung tâm diễn ra vào sáng hôm nay 11/10/2024.
Thị trường chứng khoán ngày 11/10: VN Index tăng điểm phiên thứ 4 liên tiếp

Thị trường chứng khoán ngày 11/10: VN Index tăng điểm phiên thứ 4 liên tiếp

Sau những phiên tăng tốt, dòng tiền có dấu hiệu thận trọng, khiến thị trường vận động giằng co trong phần lớn thời gian. Kết phiên, VN Index tăng nhẹ 2,03 điểm, ghi nhận chuỗi tăng bốn phiên liên tiếp, với thanh khoản giảm mạnh.
Bộ TT-TT: Cục Thông tin cơ sở tuyển dụng công chức năm 2024

Bộ TT-TT: Cục Thông tin cơ sở tuyển dụng công chức năm 2024

Được sự đồng ý của Bộ Thông tin và Truyền thông tại Văn bản số 4268/BTTTT-TCCB ngày 09/10/2024 về việc tổ chức tuyển dụng công chức năm 2024 của Cục Thông tin cơ sở, ngày 10/10/2024, Cục Thông tin cơ sở ban hành Kế hoạch số 09/KH-TTCS về tổ chức tuyển dụng công chức năm 2024.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 12/10/2024: Tuổi Hợi túi tiền rủng rỉnh, tuổi Tỵ gặp trở ngại

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 12/10/2024: Tuổi Hợi túi tiền rủng rỉnh, tuổi Tỵ gặp trở ngại

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 12/10/2024 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Chính phủ ban hành quy định về điều kiện thành lập hội

Chính phủ ban hành quy định về điều kiện thành lập hội

Nghị định số 126/2024/NĐ-CP của Chính phủ vừa ban hành quy định về thành lập, tổ chức, hoạt động và quản lý nhà nước đối với hội được thành lập và hoạt động tại Việt Nam.
Nhà khoa học từng đoạt giải Nobel vật lý cảnh báo về thảm hoạ nếu không kiểm soát AI

Nhà khoa học từng đoạt giải Nobel vật lý cảnh báo về thảm hoạ nếu không kiểm soát AI

Ngày 8/10, phát biểu tại một cuộc hop, John Hopfield là một nhà khoa học người Mỹ từng đoạt giải Nobel vật lý năm 2024 cho công trình tiên phong về trí tuệ nhân tạo (AI) cho biết, ông thấy những tiến bộ gần đây trong công nghệ " rất đáng lo ngại và cảnh báo về thảm họa có thể xảy ra nếu không được kiểm soát.
“Time Sanctuary”: Bộ ảnh viral được mong chờ nhất trường Báo dành cho tân sinh viên

“Time Sanctuary”: Bộ ảnh viral được mong chờ nhất trường Báo dành cho tân sinh viên

Ngày 8/10 vừa qua, bộ ảnh viral “Time Sanctuary” nằm trong khuôn khổ sự kiện “FPS 2024 – Time Capsule” chính thức ra mắt. Ngay khi lên sóng, bộ ảnh đã thu hút sự quan tâm và phản hồi tích cực từ các bạn sinh viên.
UBND quận Cầu Giấy, Hà Nội tuyển dụng viên chức cho các cơ sở giáo dục công lập

UBND quận Cầu Giấy, Hà Nội tuyển dụng viên chức cho các cơ sở giáo dục công lập

UBND quận Cầu Giấy vừa thông báo tuyển dụng viên chức làm việc tại các cơ sở giáo dục công lập trực thuộc UBND năm 2024.