Naukowcy z Centrum Systemów Autonomicznych i Technologii Caltech opracowali robota-transformera rodem z science fiction, przybliżając tę wizję do rzeczywistości. Aerially Transforming Morphobot (ATMO) to istotny krok naprzód w dziedzinie robotyki hybrydowej mobilności, umożliwiając płynne przechodzenie między trybem lotu a jazdy po ziemi bez zatrzymywania się.
Pomysłowa konstrukcja robota wykorzystuje cztery napędy odrzutowe do lotu, a osłony chroniące te napędy pełnią jednocześnie rolę kół podczas poruszania się po ziemi. Ten dwufunkcyjny układ jest sterowany przez jeden silnik, który porusza centralnym przegubem, unosząc napędy do trybu drona lub opuszczając je do trybu jazdy, co czyni system wyjątkowo wydajnym.
Główny autor projektu, Ioannis Mandralis, doktorant inżynierii lotniczej na Caltech, wyjaśnia, że inspiracją dla ATMO była natura – a konkretnie sposób, w jaki ptaki zmieniają morfologię ciała podczas przechodzenia z lotu do poruszania się po ziemi. Jednak ATMO musiał zmierzyć się z wyzwaniami inżynieryjnymi, których nie doświadczają ptaki, m.in. z zarządzaniem złożonymi siłami aerodynamicznymi i turbulencjami generowanymi przez własne napędy podczas transformacji.
Największa innowacja tkwi w algorytmie sterowania ATMO, który wykorzystuje predykcyjne sterowanie modelowe do ciągłego przewidywania zachowania robota na kilka sekund naprzód i dokonywania korekt w czasie rzeczywistym. Ten zaawansowany system powstał po serii testów w laboratorium dronów Caltech, gdzie naukowcy przeprowadzali eksperymenty z wizualizacją dymu, by zrozumieć wirujące wzorce powietrza podczas transformacji.
Praktyczne zastosowania ATMO są bardzo szerokie. Zwiększona zwinność i odporność robota sprawiają, że może być szczególnie przydatny w systemach dostaw komercyjnych, gdzie pozwoli na pokonywanie trudnego terenu bez przestojów. Technologia ta ma również potencjał w akcjach poszukiwawczo-ratowniczych oraz podczas eksploracji planet, gdzie kluczowa jest zdolność adaptacji do nieprzewidywalnych warunków.
Zespół badawczy, w skład którego wchodzą inżynier projektu Reza Nemovi oraz profesor Richard M. Murray, opublikował wyniki swoich badań w czasopiśmie Communications Engineering. Wraz z dalszym rozwojem robotów takich jak ATMO, mogą one na nowo zdefiniować sposób, w jaki autonomiczne maszyny poruszają się w coraz bardziej złożonym świecie.