Специалисты Московского физико-технического института и Сколковского института науки и технологий представили алгоритм, который стабилизирует небольшие беспилотные аппараты с машущими крыльями. Идею подсмотрели у шмеля: робот способен удерживать равновесие даже во время сильных порывов ветра. В дальнейшем такие дроны смогут использовать для осмотра завалов после чрезвычайных происшествий, адресного опыления культур в закрытых агрокомплексах, а также для незаметного наблюдения. Работоспособность алгоритма проверили на цифровой модели. Сейчас команда готовится к сборке действующего прототипа.
«В случае интереса со стороны заказчиков мы сможем собрать прототип мини-БПЛА. На это понадобится от полугода до нескольких лет. Сейчас подобным прототипом обладают китайские производители, но он очень неустойчивый в воздухе. Других готовых решений и комплектующих нет. А чтобы их сделать, нужно решить некоторые проблемы. Самая сложная из них — источник питания, так как батарейки слишком тяжелые. Возможно, решением может стать внешнее питание по проводку», — пояснил Николай Ефанов, доцент кафедры информатики и вычислительной математики МФТИ, руководитель исследовательской группы Центра ИИ Сколтеха.
Шмели входят в число наиболее проворных насекомых: они могут висеть неподвижно, разворачиваться почти без радиуса, переворачиваться и изменять направление движения с почти мгновенным ускорением или торможением. Такая маневренность объясняется вихревой аэродинамикой: каждый взмах крыла формирует вихри, которые создают подъемную силу.
Однако сам машущий полет крайне нестабилен. У живого шмеля нервная система мгновенно обрабатывает данные от глаз, усиков и вестибулярного аппарата, корректируя взмахи. Но у робота, построенного по этому принципу, равновесие нарушается даже при слабом ветре.
В рамках исследования авторы разработали стабилизирующий алгоритм для мини-роботов с машущими крыльями и вычислительную среду для проверки разных систем управления в турбулентных потоках.
Подробнее — в эксклюзивном материале «Известий»:
Шмели сумели: робот-насекомое сможет опылять растения и вести разведку