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
Hành trình 80 năm đóng góp của ngành KHCN qua góc nhìn nguyên Bộ trưởng Nguyễn Quân

Hành trình 80 năm đóng góp của ngành KHCN qua góc nhìn nguyên Bộ trưởng Nguyễn Quân

Nhân dịp kỷ niệm 80 năm Cách mạng Tháng Tám và Quốc khánh 2/9, Tạp chí Doanh nghiệp Việt Nam đã có cuộc trao đổi với TS. Nguyễn Quân, nguyên Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) về những đóng góp quan trọng của KH&CN trong suốt chặng đường xây dựng, bảo vệ và phát triển đất nước, đồng thời nhìn nhận về triển vọng tương lai của ngành.
Triển lãm thành tựu Đất nước tại Hà Nội: Kéo dài thời gian, mở rộng cơ hội lan tỏa

Triển lãm thành tựu Đất nước tại Hà Nội: Kéo dài thời gian, mở rộng cơ hội lan tỏa

Ngày 2/9/2025, Phó Thủ tướng Chính phủ Mai Văn Chính đã ký Công điện số 155/CĐ-TTg về việc gia hạn thời gian tổ chức Triển lãm thành tựu Đất nước nhân dịp 80 năm Quốc khánh đến hết ngày 15/9/2025. Việc gia hạn nhằm đáp ứng nhu cầu tham quan, trải nghiệm của Nhân dân, đồng thời phát huy hiệu quả tuyên truyền, lan tỏa tinh thần yêu nước và quảng bá hình ảnh Việt Nam đổi mới, hội nhập.
Nhận định phiên giao dịch ngày 3/9: VN-Index trước cơ hội thiết lập mốc cao mới

Nhận định phiên giao dịch ngày 3/9: VN-Index trước cơ hội thiết lập mốc cao mới

Tháng 8/2025 khép lại với diễn biến tích cực của thị trường chứng khoán khi VN-Index vượt đỉnh cũ và vốn hóa đạt gần 368 tỷ USD. Dù vậy, dấu hiệu bán ra để chốt lời ngắn hạn ở nhiều mã đang tạo áp lực cho thị trường trong ngắn hạn, buộc nhà đầu tư cần duy trì tỉ trọng hợp lý và ưu tiên cổ phiếu có nền tảng vững chắc.
AI công nghiệp: Doanh nghiệp đi nhanh, con người theo chưa kịp

AI công nghiệp: Doanh nghiệp đi nhanh, con người theo chưa kịp

Một nghiên cứu toàn cầu mới của nhà cung cấp phần mềm AI công nghiệp IFS cho thấy: Các công ty công nghiệp đang áp dụng AI với tốc độ nhanh hơn nhiều so với khả năng nhân viên nâng cao kỹ năng để theo kịp. Đây được gọi là “khoảng cách thực thi AI” khi tổ chức sẵn sàng triển khai công nghệ nhưng lực lượng lao động chưa được chuẩn bị đầy đủ.
Nhiều ưu đãi mới cho công nghiệp hỗ trợ có hiệu lực từ tháng 9

Nhiều ưu đãi mới cho công nghiệp hỗ trợ có hiệu lực từ tháng 9

Từ ngày 1/9/2025, bổ sung nhiều chính sách phát triển công nghiệp hỗ trợ; có thể góp vốn vào quỹ đầu tư khởi nghiệp sáng tạo,... là những chính sách mới có hiệu lực từ tháng 9/2025.
Kho vũ khí Việt Nam thu hút truyền thông quốc tế tại lễ Quốc khánh 80 năm

Kho vũ khí Việt Nam thu hút truyền thông quốc tế tại lễ Quốc khánh 80 năm

Lễ duyệt binh kỷ niệm 80 năm Cách mạng Tháng Tám và Quốc khánh 2/9 không chỉ là sự kiện chính trị - quân sự trọng đại trong nước, mà còn gây tiếng vang mạnh mẽ trên truyền thông quốc tế, đặc biệt với kho vũ khí hiện đại và buổi trình diễn quy mô chưa từng có.
Sun Group: Kiến tạo hệ sinh thái du lịch, đồng hành cùng đất nước phát triển bền vững

Sun Group: Kiến tạo hệ sinh thái du lịch, đồng hành cùng đất nước phát triển bền vững

Ngày 30/8, tại Hội nghị gặp mặt doanh nghiệp với chủ đề “80 năm doanh nghiệp đồng hành cùng đất nước” do Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính chủ trì, ông Đặng Minh Trường – Chủ tịch HĐQT Tập đoàn Sun Group đã chia sẻ những góc nhìn về vai trò của doanh nghiệp tư nhân trong phát triển kinh tế, đặc biệt là lĩnh vực du lịch.
Ngoại trưởng Hoa Kỳ gửi thông điệp chúc mừng Quốc khánh Việt Nam

Ngoại trưởng Hoa Kỳ gửi thông điệp chúc mừng Quốc khánh Việt Nam

Nhân dịp kỷ niệm Quốc khánh nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam, Ngoại trưởng Hoa Kỳ Marco Rubio đã ra tuyên bố chính thức thay mặt Chính phủ Hoa Kỳ gửi lời chúc mừng đến Chính phủ và nhân dân Việt Nam.
Vinamilk hòa nhịp cùng triệu trái tim mừng 80 năm Quốc khánh

Vinamilk hòa nhịp cùng triệu trái tim mừng 80 năm Quốc khánh

Ngày 2/9/2025, Hà Nội rực rỡ sắc cờ hoa trong không khí thiêng liêng kỷ niệm 80 năm Quốc khánh. Hàng vạn bước chân diễu binh hùng dũng, triệu ánh mắt tự hào và những nụ cười rạng rỡ lan tỏa khắp thủ đô như viết tiếp câu chuyện hào hùng của dân tộc. Hòa chung nhịp đập tự hào ấy, Vinamilk hiện diện như một phần thân quen của mọi gia đình Việt, tiếp thêm năng lượng và tinh thần cho ngày hội lớn của non sông.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 3/9/2025: Tuổi Ngọ hao tài tốn của, tuổi Mùi tinh thần hăng hái

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 3/9/2025: Tuổi Ngọ hao tài tốn của, tuổi Mùi tinh thần hăng hái

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 3/9/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
song-gia-tri