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
TS. Đinh Vũ Trang Ngân làm Hiệu trưởng Trường đại học Fulbright Việt Nam

TS. Đinh Vũ Trang Ngân làm Hiệu trưởng Trường đại học Fulbright Việt Nam

TS. Đinh Vũ Trang Ngân là nhà kinh tế học và là một trong những thành viên đầu tiên của Trường đại học Fulbright Việt Nam từ những ngày đầu thành lập năm 2016.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 16/7/2025: Tuổi Dần chịu nhiều áp lực, Tuổi Tuất cần cẩn trọng hơn

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 16/7/2025: Tuổi Dần chịu nhiều áp lực, Tuổi Tuất cần cẩn trọng hơn

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 16/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 15/7: Áp lực bán dâng cao, nhóm chứng khoán ngược dòng tăng mạnh

Thị trường chứng khoán ngày 15/7: Áp lực bán dâng cao, nhóm chứng khoán ngược dòng tăng mạnh

Thị trường ghi nhận sự phân hóa rõ rệt trong phiên 15/7. Trong khi các nhóm trụ như ngân hàng và bất động sản đồng loạt suy yếu, nhóm chứng khoán lại nổi bật với đà tăng mạnh mẽ. Diễn biến này cho thấy thị trường đang bước vào giai đoạn điều chỉnh kỹ thuật sau thời gian hưng phấn.
Bộ GDĐT chính thức công bố phổ điểm thi tốt nghiệp THPT 2025

Bộ GDĐT chính thức công bố phổ điểm thi tốt nghiệp THPT 2025

Chiều 15/7, Bộ GDĐT công bố phổ điểm thi tốt nghiệp THPT 2025. Đây là lần đầu tiên phổ điểm được công bố trước khi thí sinh biết điểm thi.
Trường Đại học Khoa học Sức khỏe, ĐHQGHCM tuyển dụng nhân sự

Trường Đại học Khoa học Sức khỏe, ĐHQGHCM tuyển dụng nhân sự

Trường Đại học Khoa học Sức khỏe, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh thông báo tuyển dụng nhân sự .
Bộ Khoa học và Công nghệ đề xuất thêm 4 dự án luật trọng điểm

Bộ Khoa học và Công nghệ đề xuất thêm 4 dự án luật trọng điểm

6 tháng cuối năm 2025, Bộ Khoa học và Công nghệ sẽ trình Chính phủ xây dựng và sửa đổi các dự án luật: Luật Chuyển đổi số, Luật Sở hữu trí tuệ (sửa đổi), Luật Công nghệ cao, Luật Chuyển giao công nghệ,...
Loạt "ông lớn" ngân hàng hé lộ kết quả kinh doanh 6 tháng đầu năm, tín dụng tăng tốc

Loạt "ông lớn" ngân hàng hé lộ kết quả kinh doanh 6 tháng đầu năm, tín dụng tăng tốc

Tính đến hiện tại, ba ngân hàng khối quốc doanh và loạt ngân hàng lớn khác đã tiết lộ kết quả kinh doanh 6 tháng đầu năm 2025, cho thấy tín hiệu phục hồi tích cực, đặc biệt là tăng trưởng tín dụng.
Sắp diễn ra Ngày hội lựa chọn nguyện vọng xét tuyển đại học, cao đẳng năm 2025

Sắp diễn ra Ngày hội lựa chọn nguyện vọng xét tuyển đại học, cao đẳng năm 2025

Sáng 19/7, tại khuôn viên Đại học Bách khoa Hà Nội (HUST), sẽ diễn ra Ngày hội lựa chọn nguyện vọng xét tuyển đại học, cao đẳng năm 2025 do báo Tuổi Trẻ, HUST và Vụ Giáo dục đại học - Bộ GDĐT tổ chức, với sự đồng hành của Tập đoàn Vingroup.
Các ngân hàng đẩy mạnh hỗ trợ hộ kinh doanh cá thể

Các ngân hàng đẩy mạnh hỗ trợ hộ kinh doanh cá thể

Các ngân hàng thương mại đã và đang triển khai nhiều chương trình thiết thực, từ tư vấn miễn phí, cung cấp tín dụng ưu đãi, đến tích hợp công nghệ hiện đại cho hộ kinh doanh. Đây được xem là động lực quan trọng để hộ kinh doanh ngày càng phát triển và từng bước trở thành doanh nghiệp.
Nhận định phiên giao dịch ngày 15/7: Thị trường kéo dài đà hưng phấn, nhưng rủi ro kỹ thuật đang hình thành

Nhận định phiên giao dịch ngày 15/7: Thị trường kéo dài đà hưng phấn, nhưng rủi ro kỹ thuật đang hình thành

VN Index đã chính thức vượt mốc 1.470 điểm trong phiên giao dịch ngày 14/7 với thanh khoản cao và tâm lý nhà đầu tư phấn khích lan tỏa. Tuy nhiên, các chỉ báo kỹ thuật cho thấy thị trường đang trong vùng "tăng nóng", đặt ra thách thức đáng kể cho chiến lược ngắn hạn trong phiên 15/7 tới.
Quảng cáo
moxa