Cercetătorii de la California Institute of Technology (Caltech) au creat un robot transformator real care schimbă modul în care mașinile navighează între aer și sol. Aerially Transforming Morphobot (ATMO) poate trece fără întreruperi de la o dronă zburătoare la un vehicul pe roți, folosind un singur motor pentru a controla transformarea.
Spre deosebire de roboții hibrizi convenționali care trebuie să aterizeze înainte de a se reconfigura, ATMO are inteligența necesară pentru a se transforma în aer, permițându-i să ruleze lin și să înceapă operațiunile la sol fără pauză. Agilitatea și robustețea sporite ar putea fi deosebit de utile pentru sistemele comerciale de livrare și exploratorii roboti. Robotul folosește patru propulsoare pentru zbor, dar carcasele care le protejează devin roțile sistemului în configurația de deplasare. Întreaga transformare se bazează pe un singur motor care acționează o articulație centrală ce ridică propulsoarele ATMO în modul dronă sau le coboară în modul de deplasare.
Cercetătorii descriu robotul și sistemul său sofisticat de control într-un articol publicat recent în revista Communications Engineering. „Am proiectat și construit un nou sistem robotic inspirat din natură—de modul în care animalele își pot folosi corpurile în diferite moduri pentru a realiza tipuri diferite de locomoție”, spune Ioannis Mandralis, student la doctorat în domeniul aerospațial la Caltech și autor principal al articolului. De exemplu, păsările zboară și apoi își modifică morfologia corpului pentru a încetini și a evita obstacolele.
Provocarea inginerească a fost semnificativă. „Chiar dacă pare simplu când vezi o pasăre aterizând și apoi alergând, în realitate aceasta este o problemă cu care industria aerospațială se confruntă de peste 50 de ani”, spune Mory Gharib, profesor Hans W. Liepmann de Aeronautică și Inginerie Medicală și director al Center for Autonomous Systems and Technologies (CAST) din cadrul Caltech. Toate vehiculele zburătoare experimentează forțe complicate aproape de sol. Gândiți-vă la un elicopter, de exemplu. Pe măsură ce se apropie de aterizare, propulsoarele sale împing mult aer în jos.
Pentru a aborda aceste provocări aerodinamice complexe, echipa a realizat experimente extinse în laboratorul de drone al Caltech, inclusiv teste cu celule de sarcină și vizualizări cu fum pentru a înțelege cum se modifică fluxul de aer în timpul transformării. Aceste informații au fost folosite pentru a proiecta un sistem de control inteligent bazat pe model predictive control, care permite robotului să prezică modul în care mișcarea sa se va schimba și să facă ajustări în timp real pentru a menține stabilitatea. Echipa speră că combinația unică de agilitate, reziliență și inteligență a ATMO va deschide calea pentru următoarea generație de mașini autonome, în special în domenii precum livrările, căutarea și salvarea sau explorarea planetară, unde adaptarea la medii imprevizibile este esențială.