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)

trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 21/4/2025: Tuổi Tuất tiêu cực về tình cảm, tuổi Sửu vui vẻ

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 21/4/2025: Tuổi Tuất tiêu cực về tình cảm, tuổi Sửu vui vẻ

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 21/4/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Phát triển hệ thống giao thông thông minh tại Việt Nam: Kinh nghiệm và xu hướng

Phát triển hệ thống giao thông thông minh tại Việt Nam: Kinh nghiệm và xu hướng

Hệ thống giao thông thông minh (ITS), một cấu phần quan trọng của đô thị thông minh, đang trở thành chủ đề được quan tâm của xã hội hiện nay. Khái niệm ITS tuy không còn xa lạ, nhưng Việt Nam còn cần bước tiến xa mới đạt được mức độ hoàn chỉnh và đáp ứng nhu cầu thực tế. Bài báo tổng kết kinh nghiệm xây dựng ITS trên thế giới, phân tích tình hình xây dựng ở Việt Nam trong thời gian qua và kiến nghị những bước đi cần thiết.
Show diễn "Việt phục hành" - Hành trình tự hào đậm đà bản sắc dân tộc

Show diễn "Việt phục hành" - Hành trình tự hào đậm đà bản sắc dân tộc

Chiều ngày 19/4 tại Ocean Park 3, chương trình “Việt Phục Hành” đã diễn ra sôi nổi và xúc động, đánh dấu một sự kiện văn hóa – nghệ thuật đặc sắc, hướng đến kỷ niệm 50 năm Giải phóng miền Nam, thống nhất đất nước.
Phenikaa chính thức trở thành đại học tư thục thứ 2 trên cả nước

Phenikaa chính thức trở thành đại học tư thục thứ 2 trên cả nước

Phenikaa chính thức trở thành đại học tư thục thứ 2 sau Đại học Duy Tân và là đại học thứ 10 ở Việt Nam, theo Quyết định của Chính phủ.
Phát triển giao thông xanh để thúc đẩy nền kinh tế xanh bền vững

Phát triển giao thông xanh để thúc đẩy nền kinh tế xanh bền vững

Chương trình phát triển GTX đã được cụ thể hóa thông qua Quyết định số 876/QĐ-TTg ngày 22/7/2022 của Thủ tướng Chính phủ, phê duyệt Chương trình hành động về chuyển đổi năng lượng xanh, giảm phát thải khí carbon và khí metan trong ngành GTVT.
Quản lý giao thông thông minh – xu hướng tất yếu

Quản lý giao thông thông minh – xu hướng tất yếu

Trong bối cảnh đô thị hóa diễn ra nhanh chóng, áp lực lên hệ thống giao thông ngày càng gia tăng, kéo theo những hệ lụy nghiêm trọng như ùn tắc, tai nạn và ô nhiễm môi trường. Để giải quyết bài toán này, nhiều quốc gia đã và đang áp dụng các hệ thống quản lý giao thông thông minh (ITS - Intelligent Transportation Systems), tích hợp các công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo (AI), robot và dữ liệu lớn (Big Data). Những đổi mới này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả giao thông mà còn hướng tới một nền giao thông bền vững và an toàn hơn.
Trường Đại học Điện lực tổ chức Ngày hội việc làm 2025: Kết nối cơ hội – Định hướng tương lai

Trường Đại học Điện lực tổ chức Ngày hội việc làm 2025: Kết nối cơ hội – Định hướng tương lai

Ngày hội việc làm 2025 của Trường Đại học Điện lực (EPU) không chỉ là cầu nối giữa sinh viên và doanh nghiệp, mà còn khẳng định vai trò tiên phong của nhà trường trong đổi mới sáng tạo và hỗ trợ khởi nghiệp quốc gia.
Tạo động lực mới cho khởi nghiệp thông qua thúc đẩy hợp tác, chuyển đổi xanh

Tạo động lực mới cho khởi nghiệp thông qua thúc đẩy hợp tác, chuyển đổi xanh

Diễn đàn là sự kiện có ý nghĩa quan trọng trong khuôn khổ Hội nghị Thượng đỉnh Đối tác vì Tăng trưởng xanh và Mục tiêu toàn cầu 2030 (P4G 2025).
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 20/4/2025: Tuổi Tý gặp vấn đề rắc rối, tuổi Dậu nhiều cơ hội

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 20/4/2025: Tuổi Tý gặp vấn đề rắc rối, tuổi Dậu nhiều cơ hội

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 20/4/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Tự động hóa thế hệ mới: DAT Group đồng hành cùng Doanh nghiệp Việt

Tự động hóa thế hệ mới: DAT Group đồng hành cùng Doanh nghiệp Việt

Ngày 18/4/2025, hơn 200 khách mời là đại diện doanh nghiệp, chuyên gia và đối tác đã tham dự hội thảo “INVT Ecosystem - Giải pháp Tự động hóa kiến tạo tương lai bền vững” do DAT Group và INVT tổ chức tại TP.HCM.
siement
Quảng cáo
moxa