Forskere ved Caltechs Center for Autonomous Systems and Technologies har udviklet en transformer-robot, der bringer science fiction tættere på virkeligheden. Den luftbårne transformerende morphobot (ATMO) markerer et betydeligt fremskridt inden for hybrid mobilitetsrobotik ved at skifte ubesværet mellem luft- og jordoperationer uden pause.
Robotten er genialt designet med fire thrustere til flyvning, hvor de beskyttende skjolde omkring disse thrustere fungerer som hjul, når robotten er i jordtilstand. Denne dobbelte funktionalitet styres af en enkelt motor, der bevæger et centralt led, så thrusterne løftes op i dronetilstand eller sænkes ned i køremodus, hvilket gør systemet bemærkelsesværdigt effektivt.
Hovedforfatter Ioannis Mandralis, ph.d.-studerende i luftfartsteknik ved Caltech, forklarer, at ATMO er inspireret af naturen – især hvordan fugle ændrer deres kropsform, når de går fra flyvning til bevægelse på jorden. Dog stod ATMO over for unikke ingeniørmæssige udfordringer, som fugle ikke oplever, herunder håndtering af komplekse aerodynamiske kræfter og turbulens skabt af robotten selv under transformationen.
Den største innovation ligger i ATMOs kontrolalgoritme, der benytter modelbaseret forudsigende styring til konstant at forudsige, hvordan robotten vil opføre sig flere sekunder frem i tiden og justere i realtid. Dette avancerede system blev udviklet efter omfattende tests i Caltechs dronelaboratorium, hvor forskerne brugte røgvisualiseringseksperimenter til at forstå de hvirvlende luftstrømme under transformationen.
De praktiske anvendelser for ATMO er betydelige. Dens øgede smidighed og robusthed gør den særligt værdifuld for kommercielle leveringssystemer, hvor den kan navigere vanskeligt terræn uden afbrydelser. Desuden viser teknologien potentiale for redningsoperationer og planetariske udforskningsmissioner, hvor evnen til at tilpasse sig uforudsigelige miljøer er afgørende.
Forskerholdet, som også tæller designingeniør Reza Nemovi og professor Richard M. Murray, har offentliggjort deres resultater i tidsskriftet Communications Engineering. Efterhånden som robotter som ATMO udvikler sig, kan de komme til at omdefinere, hvordan autonome maskiner navigerer i vores stadigt mere komplekse verden.