Птица-робот, которая может приземляться и захватывать предметы

Группа американских инженеров из Стэнфордского университета создала роботизированные зажимы, которые можно прикреплять к беспилотным летательным аппаратам, превращая их в птиц-роботов, способных поднимать предметы или садиться на различные поверхности.

Эти новые возможности могут позволить летающим роботам экономить свои батареи, а не зависать — например, во время поисково-спасательных операций — или помочь биологам легче собирать образцы в лесу.

"Мы хотим иметь возможность приземляться в любом месте, поэтому это очень интересно с точки зрения инженерии и робототехники", — сказал Дэвид Лентинк, соавтор статьи об инновации, опубликованной в среду в журнале Science Robotics.

Как это часто бывает в робототехнике, этот проект был вдохновлен поведением животных - в данном случае тем, как птицы приземляются на ветки и цепляются за них — для преодоления технических трудностей.

Но подражать этим птицам, миллионы лет эволюции которых позволяют им цепляться за ветки разного размера и формы, иногда покрытые лишайником или скользкие из-за дождя, — задача не из легких.

Для этого команда из Стэнфорда использовала высокоскоростные камеры, чтобы изучить, как маленькие попугаи приземляются на жердочки разных размеров и из разных материалов: дерева, пенопласта, наждачной бумаги и тефлона.

Жерди также были оснащены датчиками, регистрирующими силу, с которой птицы садились и снова взлетали.

Ученые обнаружили, что, хотя движение приземления было одинаковым в каждой ситуации, попугаи использовали свои ноги, чтобы приспособиться к возникающим вариациям.

В частности, птицы обхватывают когтями свой насест, а также используют мягкие, складчатые подушечки для обеспечения надежного захвата.

Чтобы поддерживать небольшой беспилотник с четырьмя пропеллерами, ученые разработали когти на основе лап сапсана.

Конструкция, изготовленная с помощью 3D-принтера, включает в себя двигатели и леску для мышц и сухожилий.

Для фиксации механизма требуется 20 миллисекунд, после чего акселерометр сообщает роботу, что процесс посадки завершен.

В итоге алгоритм позволяет механической птице удерживать равновесие на ветке.

Птица-робот смогла поймать брошенные в нее предметы, например, теннисные мячи, и приземлиться в реальных условиях в лесах на северо-западе США.