RAVEN от EPFL — это беспилотник с фиксированным крылом, который может взлетать без взлетно-посадочной полосы с помощью ног, имитирующих птичьи.
Исследователи из École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) в Швейцарии и UC Irvine разработали дрон, способный приземляться и взлетать в местах, где самолет с фиксированным крылом в противном случае оказался бы в затруднительном положении. Их Robotic Avian-inspired Vehicle for multiple ENVIronments (RAVEN) меняет традиционные шасси на пару сочлененных ног, вдохновленных птицами, которые позволяют дрону ходить, перепрыгивать через препятствия и даже подпрыгивать в воздух, чтобы летать без необходимости в взлетно-посадочной полосе.
Квадрокоптеры могут предложить большую гибкость в плане того, где они могут взлетать и приземляться, но большинство из них полагаются на четыре двигателя, которые менее энергоэффективны, чем беспилотники с фиксированным крылом, которые используют один двигатель в паре с планированием для полета. Чтобы расширить возможности беспилотников с фиксированным крылом, исследователи черпали вдохновение у птиц, таких как вороны и вороны, которые могут легко маневрировать на земле, используя пару тощих ног, как подробно описано в статье, опубликованной в Nature на этой неделе.
Для механического воссоздания силы и возможностей ног птицы без существенного увеличения веса дрона и уменьшения дальности его полета потребовалось сочетание «математических моделей, компьютерного моделирования и экспериментальных итераций».
Окончательный дизайн ног использует комбинацию пружин и двигателей, чтобы имитировать «мощные сухожилия и мышцы птиц», в то время как его упрощенные ступни используют «две сочлененные структуры» плюс пальцы ног с пассивным эластичным сочленением. Пальцы ног не только не дают RAVEN постоянно приземляться лицом, они также имеют решающее значение для ходьбы и позиционирования дрона под правильным углом атаки для эффективного взлета.
Беспилотники с фиксированным крылом, которые используют ноги для коротких взлетов и посадок, не являются совершенно новой идеей. В 2019 году южноафриканский стартап Passerine продемонстрировал дрон под названием Sparrow , который использовал пару подпружиненных ног, чтобы подпрыгивать в воздух и взлетать с места. Отличительной чертой RAVEN является сложность его ног, которые позволяют дрону ходить по неровной местности, перепрыгивать через пропасти и запрыгивать на препятствия высотой до 10 дюймов — в дополнение к возможности подпрыгивать в полете.
Операции RAVEN не ограничиваются аэропортами или территориями с гладкими поверхностями, которые требуются для традиционного колесного шасси. Ему также не требуется вмешательство человека, чтобы снова подняться в воздух. Он способен приземляться и исследовать области, которые могут быть опасны или ограничены для людей, а затем перемещаться в область, безопасную для взлета. И все это он делает, используя меньше энергии, чем квадрокоптер, что обеспечивает ему больший радиус действия.