في تقدم كبير لمجال الروبوتات الجوية المستقلة، ابتكر مهندسون في جامعة هونغ كونغ طائرة بدون طيار تحاكي قدرة الطيور المذهلة على التنقل في البيئات المعقدة بسرعات عالية.
تستطيع طائرة SUPER (الروبوت الجوي عالي السرعة المضمون السلامة) الطيران بسرعات تتجاوز 20 مترًا في الثانية (45 ميلاً في الساعة)، مع القدرة على اكتشاف وتجنب العوائق التي لا يتجاوز سمكها 2.5 ملم – مثل الأسلاك الكهربائية أو الأغصان – باستخدام الحساسات والمعالجة الحاسوبية الموجودة على متنها فقط. وعلى عكس الطائرات التقليدية التي تعتمد على GPS أو خرائط مسبقة، تعمل SUPER باستقلالية تامة في بيئات غير معروفة.
يبلغ عرض النظام المدمج 11 بوصة فقط ووزنه عند الإقلاع 1.5 كجم، ويستخدم حساس LiDAR ثلاثي الأبعاد خفيف الوزن قادر على اكتشاف العوائق بدقة على مسافة تصل إلى 70 مترًا. ما يجعل SUPER مبتكرة حقًا هو إطار التخطيط المتقدم الذي يولد مسارين أثناء الطيران: أحدهما يركز على السرعة من خلال استكشاف المساحات غير المعروفة، والآخر يعطي الأولوية للسلامة بالبقاء ضمن المناطق المعروفة والخالية من العوائق.
يقول البروفيسور فو زانغ، قائد فريق البحث: "تخيلوا 'طائرًا آليًا' يناور بسرعة عبر الغابة، متجنبًا الأغصان والعوائق بسهولة عالية. الأمر أشبه بمنح الطائرة بدون طيار ردود فعل الطيور، مما يمكنها من تفادي العوائق في الوقت الفعلي أثناء اندفاعها نحو هدفها".
وفي اختبارات ميدانية حقيقية، حققت SUPER معدل نجاح شبه كامل بلغ 99.63% عبر سيناريوهات صعبة متنوعة، بما في ذلك الطيران بسرعات عالية، وتجنب الأسلاك الكهربائية، والتنقل في الغابات الكثيفة، والطيران ليلاً. كما أظهرت الطائرة قدرة ممتازة على تتبع الأجسام، حيث تمكنت من تتبع عداء وسط الغابة الكثيفة في حين فشلت الطائرات التجارية في ذلك.
لهذه التقنية تطبيقات واسعة، خاصة في مهام البحث والإنقاذ، حيث يمكن للطائرات الصغيرة المزودة بتقنية SUPER التنقل بسرعة في مناطق الكوارث – مثل المباني المنهارة أو الغابات الكثيفة – ليلاً ونهارًا، مما يساعد في العثور على ناجين أو تقييم المخاطر بكفاءة أعلى من الطائرات الحالية. ويعد هذا البحث، المنشور في مجلة Science Robotics، علامة فارقة في نقل تقنيات الملاحة الذاتية عالية السرعة من المختبرات إلى التطبيقات الواقعية.