Los investigadores han estado tomando consejos de la naturaleza para construir la próxima generación de robots voladores.


Sobre la base de los mecanismos adoptados por las aves, murciélagos, insectos y serpientes, 14 equipos de investigación distinguidos han desarrollado soluciones a algunos de los problemas comunes que los drones podrían enfrentan al navegar por un entorno urbano y la realización de nuevas tareas en beneficio de la sociedad.

Si esto es evitar los obstáculos, recoger y entregar artículos o mejorar el despegue y el aterrizaje en superficies difíciles, se espera que las soluciones pueden llevar al despliegue de aviones no tripulados en entornos urbanos complejos en un número de maneras diferentes, desde la vigilancia militar y esfuerzos de búsqueda y rescate a voladores teléfonos con cámara y los servicios de mensajería fiables. Para ello, necesitan drones exquisito control de vuelo.

Los equipos de investigación han presentado su trabajo de hoy, 23 de mayo, en un número especial de la revista de IOP Publishing Bioinspiration y biomimética , dedicado al control de vuelo bio-inspirado.
Los primeros pequeños aviones no tripulados ya han sido utilizados en las operaciones de búsqueda y rescate para investigar áreas de difícil alcance y peligrosos, como en Fukushima, Japón. Un equipo de investigación de Hungría que estos esfuerzos se podrían mejorar si los robots son capaces de trabajar en conjunto, y han desarrollado un algoritmo que permite una serie de aviones no tripulados para volar juntos como una bandada de pájaros.

     La eficacia del algoritmo se demostró mediante su uso para dirigir los movimientos de una manada de nueve quadcopters individuales mientras seguían a un coche en movimiento.

     Si bien este movimiento colectivo puede ser útil cuando se busca grandes extensiones de tierra, un grupo de investigadores de la Universidad de Harvard han desarrollado un drone milímetros de tamaño con el fin de utilizarlo para explorar espacios extremadamente estrechos y apretados.

     El microrobot diseñaron, que era del tamaño de una moneda de un centavo, podría despegar y aterrizar y flotar en el aire durante períodos prolongados de tiempo. En su nuevo papel, los investigadores han demostrado el primer sencillo, maniobras fly-como. En el futuro, los drones de tamaño milimétrico también podría ser utilizado en la polinización asistida agricultura y reconocimiento, y podrían ayudar a los futuros estudios de vuelo del insecto.

    Una vez desplegado en el mundo real, los drones se enfrentan a la tarea extremadamente difícil de tratar con los elementos, que podrían ser el calor extremo, el frío, la lluvia torrencial congelación o tormentas eléctricas.

    El problema más difícil para los robots en el aire será vientos y torbellinos fuertes, que un equipo de investigación, de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, Universidad de California y la Universidad Johns Hopkins, han comenzado a abordar mediante el estudio de la polilla halcón.
En su estudio, los investigadores volaron polillas halcón a través de una serie de condiciones diferentes torbellino en una cámara de vórtice, examinando cuidadosamente los mecanismos que las polillas halcón utilizarse para recuperar con éxito el control de vuelo.

    Los investigadores también deben encontrar una manera de reducir la cantidad de energía que se requiere para operar aviones no tripulados, que un equipo de la Universidad de Sherbrooke y la Universidad de Stanford han logrado mediante la creación de un "jumpglider."

     Inspirado en los vertebrados como la ardilla voladora, el pez volador y la serpiente voladora, que utilizan sus cuerpos aerodinámicos para ampliar su gama de salto para evitar a los depredadores, el "jumpglider" combina un cuerpo con forma de avión-con un pie mecánico a base de muelle que impulsa el robot en el aire.

     Los investigadores creen que el "jumpglider" se puede utilizar en los esfuerzos de búsqueda y rescate, que funciona a baja potencia y ofrece una ventaja significativa sobre los robots en tierra por ser capaz de navegar alrededor de obstáculos y en terrenos irregulares.

     En su editorial de apertura, editor invitado del número especial, el Dr. David Lentink, de la Universidad de Stanford, escribe: "Los animales que vuelan se pueden encontrar por todas partes en nuestras ciudades Desde barrido palomas a las moscas con el alcohol oler fruta que hacen aterrizajes de precisión en nuestras copas de vino. , estos animales han aprendido rápidamente cómo controlar su vuelo a través de los entornos urbanos para explotar nuestros recursos.

     "Para que nuestros aviones no tripulados para volar igual de bien en el viento y el desorden, tenemos que resolver varios problemas de control de vuelo durante todas las fases del vuelo: despegue, crucero y aterrizaje.

   "Esta edición especial ofrece una integración única entre los estudios biológicos de los animales y las soluciones de ingeniería bio-inspirados. Cada uno de los 14 trabajos presentados en esta edición especial ofrece una perspectiva única sobre el vuelo bio-mimética, y proporciona información y soluciones para el despegue, evasión de obstáculos, en vuelo agarrar, enjambre, y las capacidades de aterrizaje que drones urbanos necesitan para tener éxito. "