Дослідники з Центру автономних систем і технологій Caltech розробили справжнього трансформера, який наближає наукову фантастику до реальності. Aerially Transforming Morphobot (ATMO) — це значний прорив у сфері гібридної мобільної робототехніки, адже він може безперервно переходити між повітряним і наземним режимами роботи.
Інноваційна конструкція робота використовує чотири тягові двигуни для польоту, а захисні кожухи навколо них виконують роль коліс у наземному режимі. Ця багатофункціональна система керується одним двигуном, який рухає центральний шарнір: піднімає двигуни для польоту або опускає для руху по землі, що робить систему надзвичайно ефективною.
Провідний автор дослідження, аспірант кафедри аерокосмічної інженерії Caltech Іоанніс Мандраліс, пояснює, що ATMO був натхненний природою — зокрема тим, як птахи змінюють морфологію тіла при переході з польоту до пересування по землі. Втім, перед інженерами стояли унікальні виклики, яких не мають птахи, — зокрема, необхідність контролювати складні аеродинамічні сили й турбулентність, що виникають від власних двигунів під час трансформації.
Головна інновація ATMO полягає в алгоритмі керування, який застосовує модельне прогнозне управління: система постійно передбачає поведінку робота на кілька секунд уперед і в реальному часі коригує його дії. Ця складна система була розроблена після численних експериментів у дрон-лабораторії Caltech, де дослідники використовували візуалізацію диму для аналізу повітряних потоків під час трансформації.
Практичне застосування ATMO є дуже широким. Завдяки підвищеній маневреності й надійності він може стати незамінним для комерційних систем доставки, які мають долати складний рельєф без зупинок. Крім того, технологія перспективна для рятувальних операцій і дослідження планет, де необхідна адаптація до непередбачуваних умов.
Команда дослідників, до якої входять інженер-дизайнер Реза Немові та професор Річард М. Мюррей, опублікувала результати своєї роботи у журналі Communications Engineering. У міру розвитку таких роботів, як ATMO, вони можуть докорінно змінити способи пересування автономних машин у все складнішому світі.