Рятувальні операції часто проводяться в умовах, де людині важко пересуватися через сувору погоду, складний рельєф чи небезпечні фактори, такі як дим або пил. Саме тому дослідники прагнуть знайти сучасні технологічні рішення для підвищення ефективності таких місій.
Про це розповідає ProIT
Роботи нового покоління надихаються біологією кажанів
Професор Вустерського політехнічного інституту Нітін Дж. Санкет разом із командою розробив мініатюрних летючих роботів, які використовують ультразвукову навігацію за аналогією з кажанами. Ці пристрої, розміром із долоню, оснащені програмним забезпеченням на основі штучного інтелекту, яке дозволяє фільтрувати зайві шуми та виявляти перешкоди на відстані до двох метрів.
“Search and rescue is done on foot,” Sanket said. “There are a lot of people who go on foot with flashlights in really harsh conditions and put their lives at danger to save others. We thought drones are the answer because they can cover a lot of ground really fast. They can be agile and quick”.
Захоплення Санкета аероробототехнікою зародилося ще під час навчання у аспірантурі, коли його науковий керівник запропонував створити найменшого можливого робота. Це стало початком вивчення біологічних механізмів, які можна застосувати для конструювання компактних машин. Дослідник звернув увагу на те, як комахи та птахи здійснюють складні польоти з обмеженими сенсорними можливостями.
Біоінженерні підходи та перші прототипи
Перший прототип Санкета — роботизований вулик із маленькими дронами, здатними запилювати квіти, — виявився надто амбітним для практичного впровадження. Після цього він зосередився на сферах, де біологічні принципи можуть принести користь вже найближчим часом, зокрема у пошуково-рятувальних місіях.
Головною проблемою стала необхідність оснастити роботів потрібними датчиками та технологіями польоту, не збільшуючи їхні розміри, вартість та енергоспоживання. Для цього команда використала ультразвукові сенсори, подібні до тих, що встановлюють на автоматичних кранах. Однак під час випробувань виявилось, що гвинти створюють надмірний шум, який заважає сенсорам розпізнавати перешкоди.
Рішення знайшли, знову звернувшись до анатомії кажанів. Ці тварини мають унікальні тканини в носі, вухах і роті, які адаптивно змінюють товщину та щільність, щоб модулювати звук. Дослідники створили 3D-друковану конструкцію, яка виконує аналогічну функцію, змінюючи форму звуку для покращення роботи сенсорів.
Зараз команда працює над підвищенням швидкості цих дронів, щоб зробити їх ще ефективнішими для використання у реальних рятувальних операціях. Санкет наголошує на важливості переймання навичок не лише у людей, а й у тварин, зокрема комах та птахів, які демонструють надзвичайні здібності до навігації незважаючи на свої малі розміри.
