211service.com
Spāru robotu lidojums
Kādu dienu ASV armija cer novērošanai izmantot mazus lidojošus robotus, kas aprīkoti ar kamerām un sensoriem. Taču šādiem robotiem būtu jāspēj pārvietoties pa šķēršļiem, pārvadāt svaru un būt pietiekami efektīviem, lai lidotu ilgu laiku. Pētnieku grupa uzskata, ka šāda robota izgatavošanas atslēga varētu būt spāre.
Sit spārnus: Ulmas universitātes zinātnieki izmantoja aptuveni 10 centimetrus garu robotizētu spāri, kas iegremdēts šķidrumā, lai izmērītu gaisa spēkus ap spāres plīvojošajiem spārniem. Zaļās līnijas ap motoru ir lāzeri, kas atstaro gaisa burbuļus, norādot uz spārnu radītajiem aerodinamiskajiem pacelšanas spēkiem.
Spāres ir viena no nedaudzajām radībām, kas lidošanai izmanto četrus neatkarīgi kontrolētus spārnus, ļaujot tām lidot, šautriņas, slīdēt, pārvietoties atpakaļ un ātri mainīt virzienu. Lai izprastu šādas spējas, Anglijas Karaliskās veterinārās koledžas un Vācijas Ulmas universitātes zinātnieki ir izstrādājuši robotizētu spāri, lai mērītu strāvas plūsmu virs un zem spārniem dažādos atloka ciklos. Lai gan vairums spāru lidošanas scenāriju nebija efektīvi, komanda atklāja, ka, ja apakšējie spārni sitas nedaudz priekšā augšējiem spārniem, dubultais spārnu komplekts izrādās efektīvāks celšanas ģenerēšanā, izmantojot par 22 procentiem mazāku jaudu, lai paceltu tādu pašu svaru. kā viens pāris.
Viena īpašā priekšrocība, ko iegūstat četros spārnos, ir manevrēšanas spēja un spēja izvilkt lietas no gaisa, lidināties un šautriņas. Džonatans Kā , MIT profesors, kurš strādā pie lidojošiem robotiem, bet nebija iesaistīts spāru projektā. Būtu patiešām pārsteidzoši, ja mēs varētu izveidot kaut ko tādu, kas būtu tuvu šim veiktspējas līmenim. Ja jūs varat sasniegt tādu pašu pacēlumu ar mazāku jaudu, tas ir noderīgi.
Neraugoties uz to potenciālajām priekšrocībām, mazie lidojošie roboti, kas atdarina spāru veiklību, nav veiksmīgi izgatavoti, daļēji tāpēc, ka ir sarežģīta aerodinamika ap četriem spārniem, kā arī ražošanas problēmu dēļ, kas saistītas ar mazām lidojošām mašīnām. Tomēr pētījumi par spārnu kustību un gaisa spēkiem, kas atklāj, kā spāres sasniedz savu veiklību, var ļaut robotiķiem galu galā izveidot spējīgas, ātras skrejlapas, kurās tiek izmantoti četri spārni.
Multivide
Vērojiet robotizētas spāres spārnu kustību, kad tas ir iegremdēts eļļā.
Lai izmērītu gaisa straumes, Ulmas pētnieki robotizēto spāri iegremdēja tvertnē, kas piepildīta ar minerāleļļu un papildināta ar gaisa burbuļiem. Divi zaļi lāzeri apvienojās un atstaroja no gaisa burbuļiem, kad ātrgaitas kamera uzņēma attēlus ar 10 līdz 20 milisekundēm. Salīdzinot attēlus, zinātnieki aprēķināja plūsmas virzienu tvertnē esošajiem reģioniem.
Runājot par četru spārnu un divu spārnu sistēmām biomimētiskajam gaisa transportlīdzeklim, tas ir kompromiss, saka. Frics-Olafs Lēmans , Ulmas universitātes pētnieks, kurš strādāja pie pētījuma. Ar četru spārnu sistēmu trūkumi ir nepieciešamība pēc papildu vadības sistēmas un papildu jaudas. Tomēr sistēmā ar diviem spārniem ir jāiekļauj veidi, kā mainīt spārnu spārnu leņķi, amplitūdu un biežumu, lai mainītu pacēlumu, saka Lēmans. Un otrādi, ar četriem spārniem jūs varat vienkārši virzīt vienu lidojumu sistēmu pret otru un pēc tam mainīt pacēlāja ražošanu, viņš saka. Es domāju, ka tas padara mikro gaisa transportlīdzekļa izveidi daudz vienkāršāku.
Veidojot autonomu mikro gaisa transportlīdzekli, ir svarīga katra efektivitāte, saka Roberts Vuds , Hārvardas universitātes profesors, kurš ir izstrādājis dažus no mazākajiem lidojošajiem robotiem. Jūs varētu argumentēt, ka, ja jums ir četrspārnu transportlīdzeklis, jums būs lielāka [kontrole], lai palīdzētu jums stabilizēt, viņš saka.
Maikls Dikinsons , Caltech profesors, kurš strādā pie mušu lidojumu izpratnes un atdarināšanas, saka, ka interese par spārēm pieaug un ka Lehmann dokuments nav pirmais, kas satur šāda veida analīzi, bet gan viens no dokumentu aizplūdes vārtiem. Lai gan pētījums varētu papildināt izpratni par četru spārnu lidojuma smalko aerodinamiku, Dikinsons norāda, ka pētniekiem joprojām ir jāizstrādā labāks, vieglāks akumulators, kas darbina transportlīdzekli un veido efektīvu vadības sistēmu.