trien-lam-quoc-te

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)

Tin bài khác
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 30/3/2025: Tuổi Mùi hao tài,  tuổi Dậu gặp quý nhân

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 30/3/2025: Tuổi Mùi hao tài, tuổi Dậu gặp quý nhân

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 30/3/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Tạp chí Sức khỏe Việt và Công ty CP Truyền thông Nhị Vân ký kết Biên bản Hợp tác toàn diện

Tạp chí Sức khỏe Việt và Công ty CP Truyền thông Nhị Vân ký kết Biên bản Hợp tác toàn diện

Ngày 28/03/2025, tại Hà Nội, Tạp chí Sức khỏe Việt và Công ty CP Truyền thông Nhị Vân (Nhị Vân Media) đã ký kết Biên bản Hợp tác toàn diện về việc phối hợp trong hoạt động Truyền thông và Tổ chức sự kiện.
Việt Nam đẩy mạnh hợp tác khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số

Việt Nam đẩy mạnh hợp tác khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số

Tại diễn đàn đa phương của UNESCO, Việt Nam khẳng định cam kết và vai trò tích cực trong thúc đẩy S.T.I.D (Khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số) vì phát triển bền vững.
Sắp diễn ra hội thảo Vai trò của AI và Smart factory trong tự động hóa sản xuất thời đại 4.0

Sắp diễn ra hội thảo Vai trò của AI và Smart factory trong tự động hóa sản xuất thời đại 4.0

Trong khuôn khổ triển lãm MANUFACTURING BINH DUONG 2025, ngày 16/4 tới đây, Hội Tự động hóa TP. Hồ Chí Minh (HauA) sẽ phối hợp cùng Infoma Markets tổ chức hội thảo “Vai trò của AI và Smart factory trong tự động hóa sản xuất thời đại 4.0”.
Đại học Kinh tế Quốc dân sẽ sắp phân hiệu 2 ở Hà Nam

Đại học Kinh tế Quốc dân sẽ sắp phân hiệu 2 ở Hà Nam

GS.TS. Phạm Hồng Chương, Giám đốc Đại học Kinh tế Quốc dân, cho rằng phân hiệu 2 của đại học đi vào hoạt động sẽ là cơ hội để thầy và trò có môi trường tốt để học tập và nghiên cứu.
Điều khiển thích nghi bền vững cho một lớp phi tuyến affine bất định

Điều khiển thích nghi bền vững cho một lớp phi tuyến affine bất định

Bài báo trình bày một phương pháp tổng hợp bộ điều khiển cho một lớp phi tuyến affine bất định dựa trên kỹ thuật điều khiển thích nghi và điều khiển bền vững.
EVN bảo đảm nguồn cung điện phục vụ kinh tế tăng trưởng bứt phá năm 2025

EVN bảo đảm nguồn cung điện phục vụ kinh tế tăng trưởng bứt phá năm 2025

Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) vừa tổ chức phiên họp đầu tiên của Ban chỉ đạo đảm bảo cung ứng điện năm 2025 vào chiều ngày 27/3/2025. Cuộc họp được tiến hành theo hình thức kết hợp giữa trực tiếp và trực tuyến, liên kết với 22 điểm cầu tại các tổng công ty, nhà máy điện cùng các đơn vị trực thuộc EVN.
Khoa học công nghệ và chuyển đổi số giúp ngành Nông nghiệp phát triển vượt bậc

Khoa học công nghệ và chuyển đổi số giúp ngành Nông nghiệp phát triển vượt bậc

Trong bối cảnh ngành nông nghiệp Việt Nam đang đối mặt với nhiều thách thức từ biến đổi khí hậu, yêu cầu từ thị trường quốc tế và nhu cầu phát triển bền vững, khoa học công nghệ (KHCN) và chuyển đổi số đã trở thành động lực quan trọng để thúc đẩy tăng trưởng.
Phó Thủ tướng Nguyễn Chí Dũng làm Trưởng BCĐ xây dựng Luật Khoa học và Công nghệ (sửa đổi)

Phó Thủ tướng Nguyễn Chí Dũng làm Trưởng BCĐ xây dựng Luật Khoa học và Công nghệ (sửa đổi)

Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính ký Quyết định số 674/QĐ-TTg ngày 28/3/2025 kiện toàn Ban chỉ đạo xây dựng dự án Luật Khoa học và Công nghệ (sửa đổi).
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 29/3/2025: Tuổi Hợi vô cùng suôn sẻ, tuổi Sửu dễ vướng tranh cãi

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 29/3/2025: Tuổi Hợi vô cùng suôn sẻ, tuổi Sửu dễ vướng tranh cãi

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 29/3/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Quảng cáo
moxa