acecook

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)

mca
Tin bài khác
Techcombank tái bổ nhiệm ông Jens Lottner làm Tổng Giám đốc nhiệm kỳ 2025-2030

Techcombank tái bổ nhiệm ông Jens Lottner làm Tổng Giám đốc nhiệm kỳ 2025-2030

Hội đồng Quản trị Ngân hàng TMCP Kỹ Thương (Techcombank) vừa chính thức công bố quyết định bổ nhiệm Tiến sỹ Jens Lottner tiếp tục đảm nhiệm vị trí Tổng Giám đốc Techcombank giai đoạn 2025 đến 2030.
Báo chí Liên hiệp hội Việt Nam tham gia trực tiếp vào công cuộc chấn hưng văn hóa

Báo chí Liên hiệp hội Việt Nam tham gia trực tiếp vào công cuộc chấn hưng văn hóa

Ngày 12/8/2025 tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (LHHVN) tổ chức hội thảo "Phát huy vai trò của báo chí trong công cuộc chấn hưng văn hóa".
Hành trình giành ngôi vị quán quân và ước muốn chế tạo robot canh tác nông nghiệp

Hành trình giành ngôi vị quán quân và ước muốn chế tạo robot canh tác nông nghiệp

Vượt qua hàng trăm đội dự thi, nhóm học sinh Trường THPT Lê Hồng Phong, tỉnh Đắk Lắk (tỉnh Phú Yên cũ) đã giành ngôi quán quân cuộc thi FPTU AI & Robotics Challenge 2025 do Trường đại học FPT tổ chức.
Thị trường chứng khoán ngày 12/8: VN Index chính thức vượt mốc 1.600 điểm, lập đỉnh cao mới

Thị trường chứng khoán ngày 12/8: VN Index chính thức vượt mốc 1.600 điểm, lập đỉnh cao mới

Thị trường tiếp tục ghi nhận sắc xanh trong phiên 12/8, với VN Index vượt ngưỡng 1.600 điểm và thiết lập đỉnh lịch sử mới. Dòng tiền vẫn tập trung ở nhóm vốn hóa lớn và midcap, trong khi một số nhóm ngành như vận tải biển có sự bứt phá rõ rệt.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 13/8/2025: Tuổi Ngọ tình cảm thăng hoa, tuổi Dần gặp vài rắc rối

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 13/8/2025: Tuổi Ngọ tình cảm thăng hoa, tuổi Dần gặp vài rắc rối

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 13/8/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
BIDV và Hana Bank tăng cường hợp tác, góp phần thúc đẩy quan hệ tốt đẹp Việt Nam - Hàn Quốc

BIDV và Hana Bank tăng cường hợp tác, góp phần thúc đẩy quan hệ tốt đẹp Việt Nam - Hàn Quốc

Ngày 12/8/2025, tại Seoul (Hàn Quốc), trong khuôn khổ chuyến thăm cấp Nhà nước đến Hàn Quốc của Tổng Bí thư Tô Lâm, Diễn đàn Kinh tế Việt Nam - Hàn Quốc với chủ đề “Hợp tác phát triển chuỗi sản xuất trong trong kỷ nguyên mới!” đã được tổ chức.
Hội Tự động hóa Việt Nam đồng hành cùng Supe Lâm Thao chuyển đổi số toàn diện

Hội Tự động hóa Việt Nam đồng hành cùng Supe Lâm Thao chuyển đổi số toàn diện

Ngày 11/8, Hội Tự động hóa Việt Nam (VAA) đã có chương trình tham quan, làm việc với Công ty CP Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao (Phú Thọ), nhằm thúc đẩy hợp tác trong lĩnh vực tự động hóa, chuyển đổi số và nâng cao hiệu quả sản xuất.
ABB nâng chuẩn công nghiệp từ IRB 1200

ABB nâng chuẩn công nghiệp từ IRB 1200

Robot IRB 1200 nâng cấp của ABB mang lại tốc độ chu kỳ nhanh hơn 5%, độ lặp lại 0,011 mm và khả năng thiết lập được hỗ trợ bởi AI, tối ưu cho việc xử lý các chi tiết nhỏ và các tác vụ đòi hỏi độ chính xác cao.
Nhận định phiên giao dịch ngày 12/8: Dòng tiền mạnh tiếp tục củng cố xu hướng tăng?

Nhận định phiên giao dịch ngày 12/8: Dòng tiền mạnh tiếp tục củng cố xu hướng tăng?

Thị trường khép lại phiên 11/8 trong sắc xanh, dòng tiền lan tỏa mạnh ở nhóm vốn hóa lớn và midcap. Sang phiên 12/8, kỳ vọng vẫn nghiêng về xu hướng đi lên, nhưng áp lực chốt lời ngắn hạn và nhịp rung lắc sẽ là thử thách cho nhà đầu tư ưa lướt sóng.
8 AI dự giải cờ vua lần đầu trong lịch sử, OpenAI o3 thắng tuyệt đối

8 AI dự giải cờ vua lần đầu trong lịch sử, OpenAI o3 thắng tuyệt đối

Từ 5 đến 7/8, giải cờ vua dành cho các AI đa năng diễn ra sôi động trên Kaggle. Kết quả, o3 của OpenAI lên ngôi sau chuỗi thắng áp đảo, trong khi Grok 4 - ứng viên hàng đầu của Elon Musk bất ngờ thất thủ ở chung kết.
Quảng cáo
moxa