MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) и Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) создали лёгкого робота, способного летать, плавать под водой и самостоятельно взлетать с водной поверхности. По заявлению разработчиков, это первая подобная платформа, которая может стать прототипом небольших исследовательских дронов и даже новых воздушных аппаратов.
Источник изображений: MIT
Разработка получила название FAAV (flapping-wing aerial-aquatic vehicle) — по-русски воздушно-водный аппарат с машущими крыльями. Это дрон массой менее 300 г, который копирует способ передвижения тупиков, буревестников и других ныряющих птиц, использующих крылья не только для полёта, но и для движения под водой. Результаты работы опубликованы в журнале Science и даже проиллюстрированы на обложке выпуска.
Робоптица FAAV состоит из герметичного фюзеляжа, двух гибких крыльев и управляемого хвоста. В корпусе размещены аккумулятор и электродвигатель, вращающий кривошипный механизм, который заставляет крылья двигаться вверх и вниз с заданной частотой. Крылья изготовлены из тонких мембран с гидрофобным нанопокрытием, ускоряющим удаление воды с их поверхности, а изменение угла хвоста позволяет направлять аппарат вверх или вниз. Поворачивать в стороны первый прототип не умеет. Исследователи испытали три комплекта крыльев размахом 60, 80 и 100 см сначала в бассейне лаборатории, а затем в Женевском озере.
Наиболее устойчивую работу одновременно в воздухе и воде обеспечили крылья среднего размера — размахом 80 см. Их гибкость позволяла уменьшать амплитуду движения в плотной водной среде, но сохраняла достаточную жёсткость для создания подъёмной силы в воздухе. При частоте около пяти взмахов в секунду робот развивал под водой скорость почти 1 м/с, а после выхода из воды разгонялся в воздухе примерно до 6 м/с.
Для успешного взлёта аппарат направляли к поверхности под углом около 70°: меньший угол мешал чистому отрыву, а при большем робот мог опрокинуться назад. В отличие от многих водоплавающих птиц, которые при взлёте дополнительно отталкиваются лапами, FAAV выходит из воды исключительно за счёт крыльев и хвоста, превосходя в этом отношении живых пернатых.
Важным результатом проделанной работы является демонстрация возможности обеспечить передвижение в двух средах за счёт одного двигателя, хотя вода примерно в тысячу раз плотнее воздуха. В дальнейшем инженеры намерены снабдить крылья механизмом изменения направления тяги, испытать аппарат при волнении и сильном ветре и адаптировать его для океанографических исследований. Подобные роботы смогут быстро долетать до айсбергов, портовых сооружений или групп морских животных, погружаться для отбора проб и проведения измерений, а затем возвращаться с данными на берег или исследовательское судно. Океанографам и биологам это сэкономит время и средства, обещая упростить полевую работу.
Источник:
