Изобретения автор: shotlandec | 12-03-2008, 16:40

Трёхколёсные вентиляторы учатся летать встык

2

Смелую идею, обкатываемую швейцарскими инженерами, не выдвигал ещё, кажется, никто. В представлении разработчиков из Цюриха небольшие автономные роботы без помощи человека собираются в единый «сверхорганизм», способный действовать в воздухе подобно вертолёту. Фишка ещё и в том, что каждый робот по отдельности летать не может.Перед нами даже не банальный трансформер из аниме, тасующий различные части тела, а стая совершенно идентичных аппаратов, теоретически умеющих формировать «облако» плоской формы. Построили прототипы специалисты из федерального технологического института в Цюрихе (ETH Zürich).Лидеров проекта двое. Это Раймонд Оунг (Raymond Oung) и Рафаэлло Д’Андреа (Raffaello D’Andrea), известный нам по самособирающемуся роботу-стулу и самостоятельному столу. Они полагают, что их роботы, объединяя усилия, смогут решать задачи (сами авторы упирают на транспортировку грузов), которые неподъёмны для каждого бота по отдельности.Каждый аппаратик — это плоский шестиугольник с отверстием в центре, в котором размещён жёсткий (без регулировки угла атаки) воздушный винт.Самое любопытное, что отдельная единица в принципе способна поднять себя в воздух, да только полёт будет хаотичным, а значит, закончится плачевно. Увы, машинка не может ни менять курс, ни парировать крен, ни избегать опрокидывания. То ли дело плотный состыковавшийся рой, который обретает стабильность и какую-никакую маневренность. Потому проект и назвали «Распределённый летающий строй» (Distributed Flight Array — DFA).
Трёхколёсные вентиляторы учатся летать встык

Начиналось всё с такого концептуального наброска. Видно, что края каждого шестиугольника снабжены выступами и впадинами. Они работали подобно молекулярным замкам и ключам в комплиментарных нитях ДНК. Позже, правда, форму этих важных элементов пришлось скорректировать (иллюстрации Raymond Oung, Raffaello D’Andrea/ETH Zürich).
Формируется «сверхорганизм», что важно, ещё на земле. Для того чтобы находить друг друга, потенциальные члены «облака» снабжены маленькими колёсиками. Машины кружат, как в вальсе, подходят ближе и зацепляются фигурными вырезами по бортам. Как только аппаратики сошлись плотно, их удерживают магниты.Сборка единой конструкции хаотична и, по идее, может привести к появлению различных «узоров» из роботов-сот. (В реальности этот процесс идёт пока со сбоями.) Но вся прелесть разработки в том, что практически в любой конфигурации такой рой однажды сможет оторваться от земли. И тут начнётся маленькая «магия» — небольшие боты превратятся в единое целое не только физически, но и «на интеллектуальном уровне».
Трёхколёсные вентиляторы учатся летать встык

Поперечник каждого робота равен 25 сантиметрам, вес – 180 граммам. Корпус выполнен из пенопласта, что неудивительно, поскольку перед нами только исследовательский проект. Каждое из трёх всенаправленных колёсиков робота вращается от 0,5-ваттного моторчика, воздушный винт – от 50-ваттного. Литиево-полимерный аккумулятор на борту обеспечивает 5 минут полёта (фото Raymond Oung, Raffaello D’Andrea/ETH Zürich).
Каждый робот снабжён трёхосным гироскопом, определяющим крены и изменение положения машины, а также датчиком высоты полёта. Через инфракрасные передатчики на торцах шестиугольников аппараты обмениваются в реальном времени данными и регулируют тягу каждого винта так, чтобы коллектив держался стабильно.Если что-то вносит возмущение, каждая единица корректирует тягу, а согласованные действия ботов обеспечивают компенсацию. И даже если один из роботов откажет или выпадет из строя, остальные внесут поправку и останутся «на плаву».Правда, швейцарцы проверили идею DFA лишь на очень скромных по численности коллективах ботов, а многочисленные стаи кружили только в компьютерных моделях. Но всё равно – достигнутый эффект способен впечатлить.

Как видим, сборка хоть как-то работает на гладком полу, но для авторов системы было важно отшлифовать не столько устройство индивидуального робота, сколько алгоритм их взаимодействия на земле и в небе.
Трёхколёсные вентиляторы учатся летать встык

Принцип работы DFA (иллюстрация Raymond Oung, Raffaello D’Andrea/ETH Zürich).
Конечно, в таком виде разработка вызывает множество вопросов. Как, к примеру, роботы смогут найти друг друга не в стенах лаборатории, а в реальных условиях «на природе». Что будет, если упавший робот приземлится колёсами вверх?И вообще – не ясно, зачем этим роботам существовать по отдельности. Если они создаются для подъёма тяжестей, проще сразу сделать один крупный аппарат. Если цель — сбор данных, выгоднее научить машинки летать самостоятельно, тогда сборка не нужна.Впрочем, у швейцарцев есть куча идей относительно совершенствования своего «строя», или «массива». Пока они только набирают опыт. Будущие версии DFA, возможно, скорректируют форму, обретут двигатели помощнее и более широкий набор сенсоров, а там, глядишь, и круг возможных задач для такого роя обрисуется чётче.
Трёхколёсные вентиляторы учатся летать встык

Слева: пример тактики соединения пары ботов. Справа: Оунг и Д’Андреа (иллюстрации Raymond Oung, Raffaello D’Andrea/ETH Zürich).
В любом случае проект, который, разумеется, ещё далеко не закончен, следует признать любопытным. С момента появления замысла летающих стыкующихся роботов в 2008 году получены ответы на многие вопросы, связанные с возможными ошибками и сбоями в работе подобной системы.Не зря на международной конференции по робототехнике и автоматизации ICRA 2010, прошедшей в Анкоридже в начале мая, доклад о DFA (PDF-документ) был признан одним из лучших.

3

Читайте так же:

10  

Статьи раздела Изобретения

Испытано обращение робота с опасными инструментами

Испытано обращение робота с опасными инструментамиЕсли мы хотим видеть роботов всё глубже проникающими в быт, необходимо убедиться, что им можно доверить даже колюще-режущие предметы. Что из этого может выйти, выяснили специалисты из института робототехники и мехатроники германского аэрокосмического центра (Institut für Robotik und Mechatronik).

Создан самый маленький в мире электрический лазер

Создан самый маленький в мире электрический лазерФизики швейцарского Федерального технологического института (ETH Zürich) впервые разработали лазер, размеры которого меньше длины волны излучаемого им света.

Создан носимый робот для телеприсутствия

Создан носимый робот для телеприсутствияЯпонские учёные представили робота, которого можно носить на плече. Он обеспечивает эффект присутствия для удалённого пользователя. Устройство без обиняков названо Wearable Robot, а изготовили его в лаборатории Tsumaki Telerobotics университета Ямагаты (YU).

Тёмная энергия и ОТО получили подтверждение вселенского масштаба

Тёмная энергия и ОТО получили подтверждение вселенского масштабаОбщая теория относительности, равно как существование тёмной энергии, нашли ещё один весомый довод в свою пользу. Об успехе рассказали астрофизики из университетов Принстона (Princeton University) и Цюриха (Universität Zürich).

Новый японский робот ездит на шаре для боулинга

Новый японский робот ездит на шаре для боулингаСамобалансирующий бот, опирающийся на землю в одной точке, изначально неустойчив, зато может передвигаться в любом направлении, не разворачиваясь. Маленький шедевр построили в лаборатории роботов университета Тохоку Гакуин (RDE).

 (голосов: 0)

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.

Это интересно
.
Последние новости

Уход за старой кошкой

Хозяева зачастую, в суете дней не улавливают того момента когда их кошка стареет и нуждается в большем уходе. Внешне поведение может совсем не измениться, но звоночком может послужить изменение его поведения: апатия, потеря аппетита, увеличение продолжительности сна.


Алхимия: из низшего в высшее

Некоторые ученые полагают, что само понятие «алхимия» ведет свою историю от греческого термина «хио», которое означает «изливать» или «лить металл», поскольку очень многое в алхимии связано с металлами, разнообразными способами их получения и обработки.


Кольцо в небе над Венесуэллой

Необычное явление наблюдалось 21 июня 2003 г. в 20 километрах к западу от Каракаса. В 6 часов вечера люди заметили в небе странное плотное облако, по форме отдаленно напоминающее чечевицу.


Кресло исполняет желания

Есть на планете места, где удивительным образом тайное становится явным, а мечты вдруг приобретают вполне осязаемые реальные черты.


Призрак короля

Невероятно таинственная история случилась в 1792 г. В период французского революционного переворота. Таинственный призрак, повлиявший на течение исторических событий, предотвратил назревавшее кровопролитие между французами и австрийско-прусской империей.


Человек произошел от скрещивания шимпанзе со свиньей

Даже по сей день диспуты о происхождении человека не утихают, а становятся все горячее. Генетик из Америки выдвинул новую гипотезу о происхождении человека. Разработал он ее в университете Джорджии со своими коллегами.


Город оплавленных камней

Прибрежные равнины Перу, окруженные высокогорьем Анд считаются самой протяженной горной цепью, которую называют остовом Южного континента Америки. Здесь в нагорной долине, окруженной неприступными скалами, зарождающяяся империя кечуа, заложила основу своего государства Куско.


Загадочные двойники
Американец Адриан Браун работает шофером в частной охранной фирме. Каждую ночь объезжает объекты строго по установленному маршруту.


Человек по своей природе крайне суеверный, оттуда и берутся многочисленные приметы и разные народные суеверия. Этих суеверий великое множество. Так одни из самых распространённых имеют тематику «потерял- нашел». 


Женское имя - Лариса. Тайна имени
Лариса - имя, имеющее латинские корни. В переводе означает «чайка». Как вольная птица, Лариса все старается взмыть повыше в небо, то и дело подвергая сомнению законы гравитации.


Мужское имя - Геннадий. Тайна имени
Геннадий (в буквальном переводе означает «родовитый») - имя имеющее древнегреческие корни. И действительно, Геннадии часто находятся под гнетом своей родословной. 


Космический телескоп Хаббла.

Прошедшее столетие далеко продвинуло человеческие познания в сфере исследования нашей Вселенной. Было сделано множество открытий с помощью сложных оптических телескопов, расположенных в высокогорных исследовательских обсерваториях.



Титан – металл для освоения космических пространств.

Бездна космических глубин начинается сразу же за тонкой оболочкой земной атмосферы. Наша Солнечная система выглядит совсем небольшой на фоне этой абсолютной пустоты.



Самая маленькая птица на Земле.
Радужная птичка колибри является самой маленькой птицей на Земле. Это прекрасное творение природы обитает на просторах Американского континента от Аляски до Огненной Земли. 


Интересные факты про насекомых.
Одним из самых необычных фактов о насекомых является то, что в отличие от людей, они не испытывают боли. Боль – это неприятное телесное и эмоциональное ощущение, которое связано с реальным или возможным повреждением тканей организма.

Популярные новости