California Teknoloji Enstitüsü'nden (Caltech) araştırmacılar, makinelerin hava ve kara arasında nasıl geçiş yaptığına dair ezberleri bozan gerçek bir "transformer" robot geliştirdi. Havada Dönüşebilen Morfobot (ATMO), tek bir motorla dönüşümünü kontrol ederek, uçan bir drondan tekerlekli bir araca kesintisiz şekilde geçiş yapabiliyor.
Geleneksel hibrit robotların yeniden yapılandırma için yere inmesi gerekirken, ATMO havada dönüşme yeteneğine sahip. Böylece yere indiğinde hiç duraksamadan kara operasyonlarına başlayabiliyor. Artan çeviklik ve dayanıklılık, özellikle ticari teslimat sistemleri ve robotik kaşifler için büyük avantaj sağlıyor. Robot, uçuş için dört itici kullanıyor; ancak bu iticileri koruyan kaplamalar, kara modunda sistemin tekerleklerine dönüşüyor. Tüm dönüşüm, ATMO'nun iticilerini drone modunda yukarıya, sürüş modunda ise aşağıya kaldıran merkezi bir eklemi hareket ettiren tek bir motorla sağlanıyor.
Araştırmacılar, robotu ve gelişmiş kontrol sistemini Communications Engineering dergisinde yayımlanan makalelerinde detaylı şekilde tanımlıyor. Caltech'te havacılık yüksek lisans öğrencisi ve makalenin başyazarı Ioannis Mandralis, "Doğadan ilham alan, hayvanların farklı hareket türleri için vücutlarını farklı şekillerde kullanabilmelerini taklit eden yeni bir robotik sistem tasarladık ve inşa ettik" diyor. Örneğin, kuşlar uçarken vücut morfolojilerini değiştirerek yavaşlayabiliyor ve engellerden kaçınabiliyor.
Mühendislik açısından bu büyük bir zorluktu. Caltech Otonom Sistemler ve Teknolojiler Merkezi (CAST) direktörü ve Hans W. Liepmann Havacılık ve Tıp Mühendisliği Profesörü Mory Gharib, "Bir kuşun iniş yapıp ardından koşmaya başlaması basit görünse de, aslında havacılık endüstrisinin 50 yılı aşkın süredir çözmeye çalıştığı bir problem" diyor. Tüm uçan araçlar, yere yakınken karmaşık kuvvetlerle karşılaşıyor. Örneğin bir helikopter, iniş sırasında iticileriyle yere büyük miktarda hava üflüyor.
Bu karmaşık aerodinamik zorlukların üstesinden gelmek için ekip, Caltech'in drone laboratuvarında kapsamlı deneyler yaptı. Yük hücresi testleri ve duman görselleştirmeleriyle, dönüşüm sırasında hava akışının nasıl değiştiğini analiz ettiler. Elde edilen verilerle, robotun hareketinin nasıl değişeceğini öngörebilen ve gerçek zamanlı ayarlamalar yaparak dengeyi koruyan model öngörülü kontrol tabanlı akıllı bir kontrol sistemi tasarlandı. Ekip, ATMO'nun benzersiz çeviklik, dayanıklılık ve zekâ kombinasyonunun, özellikle teslimat, arama-kurtarma ve gezegen keşfi gibi öngörülemeyen ortamlara uyumun kritik olduğu alanlarda, yeni nesil otonom makinelerin önünü açmasını umuyor.