Дрон с птичьими ногами схватился за ветку
Американские и нидерландские инженеры разработали ноги для дронов, позволяющие им садиться на ветки и хватать предметы. По конструкции они повторяют устройство ног птиц, в том числе их сухожилия, и срабатывают механически от энергии контакта. Статья опубликована в Science Robotics.
В последние несколько лет в области разработки дронов стали появляться работы, в которых инженеры создают их модификации двух типов (иногда они воплощены в одном устройстве): ноги для отдыха на ветке, и захваты для перевозки предметов. Первые потенциально позволяют дрону экономить энергию, продолжая наблюдение с помощью камеры или просто пережидая некоторое время в высокой точке. В этих проектах использовались разные конструкции, но все они были основаны на моторах, которые активно двигали захват.
Уильям Родерик (W. R. T. Roderick) из Стенфордского университета и его коллеги разработали конструкцию для дронов, позволяющую хвататься за предметы механически за счет энергии полета. Она похожа на то, как эту задачу решают птицы. У дрона есть две ноги, состоящие из двух секций и стоп с четырьмя пальцами (три направлены вперед, а один назад). Практически все детали конструкции напечатаны на 3D-принтере из пластика. Через них проходят тросы, которые по функции аналогичны сухожилиям.
Для сгибания пальцев используется два механизма. Сначала при контакте ноги начинают механически сгибаться, поскольку дрон продолжает двигаться вперед, а объект (ветка, камень и тому подобное) остается неподвижным. При этом тросы, которые подобно сухожилиям птиц проходят через сустав между двумя секциями ноги, натягиваются и заставляют пальцы сгибаться вокруг объекта. Одновременно с этим за счет другого троса складывание ног приводит к срабатыванию механизма быстрого высвобождения запасенной энергии пружины. Он дополнительно натягивает трос и увеличивает силу, с которой дрон хватается за объект. Кроме того, после сгибания ноги срабатывает блокировочный механизм в суставе, который фиксирует ее в таком положении.
Инженеры воссоздали и то, как птицы стабилизируют тело после обхватывания ветки ногами. Для этого дрон с помощью акселерометра определяет свой угол наклона и наклоняет «тело» относительно ног так, чтобы найти стабильное положение. Для взлета дрон поворачивается так, чтобы винты были примерно горизонтальны, освобождает блокировочный механизм, натягивает пружины механизма быстрого высвобождения и взлетает.
Авторы показали, что дрон способен схватиться за ветку или другой объект за 30-50 миллисекунд. Также он оказался способен хватать кидаемые ему в лапы предметы за примерно 10 миллисекунд.
Автор: Григорий Копиев
Ссылка на источник
В последние несколько лет в области разработки дронов стали появляться работы, в которых инженеры создают их модификации двух типов (иногда они воплощены в одном устройстве): ноги для отдыха на ветке, и захваты для перевозки предметов. Первые потенциально позволяют дрону экономить энергию, продолжая наблюдение с помощью камеры или просто пережидая некоторое время в высокой точке. В этих проектах использовались разные конструкции, но все они были основаны на моторах, которые активно двигали захват.
Уильям Родерик (W. R. T. Roderick) из Стенфордского университета и его коллеги разработали конструкцию для дронов, позволяющую хвататься за предметы механически за счет энергии полета. Она похожа на то, как эту задачу решают птицы. У дрона есть две ноги, состоящие из двух секций и стоп с четырьмя пальцами (три направлены вперед, а один назад). Практически все детали конструкции напечатаны на 3D-принтере из пластика. Через них проходят тросы, которые по функции аналогичны сухожилиям.
Click to viewДля сгибания пальцев используется два механизма. Сначала при контакте ноги начинают механически сгибаться, поскольку дрон продолжает двигаться вперед, а объект (ветка, камень и тому подобное) остается неподвижным. При этом тросы, которые подобно сухожилиям птиц проходят через сустав между двумя секциями ноги, натягиваются и заставляют пальцы сгибаться вокруг объекта. Одновременно с этим за счет другого троса складывание ног приводит к срабатыванию механизма быстрого высвобождения запасенной энергии пружины. Он дополнительно натягивает трос и увеличивает силу, с которой дрон хватается за объект. Кроме того, после сгибания ноги срабатывает блокировочный механизм в суставе, который фиксирует ее в таком положении.
Инженеры воссоздали и то, как птицы стабилизируют тело после обхватывания ветки ногами. Для этого дрон с помощью акселерометра определяет свой угол наклона и наклоняет «тело» относительно ног так, чтобы найти стабильное положение. Для взлета дрон поворачивается так, чтобы винты были примерно горизонтальны, освобождает блокировочный механизм, натягивает пружины механизма быстрого высвобождения и взлетает.
Авторы показали, что дрон способен схватиться за ветку или другой объект за 30-50 миллисекунд. Также он оказался способен хватать кидаемые ему в лапы предметы за примерно 10 миллисекунд.
Автор: Григорий Копиев
Ссылка на источник