Инженеры из Калифорнийского технологического института (Caltech) разработали уникального робота под названием ATMO — Aerially Transforming Morphobot. Это устройство способно трансформироваться прямо в воздухе, переходя из режима полёта в режим передвижения по земле. Такой подход делает робота более приспособленным к реальным условиям эксплуатации.
Как это работает
ATMO — это продолжение предыдущей разработки Caltech под названием M4 (Multi-Modal Mobility Morphobot). M4 мог летать как обычный квадрокоптер, а при посадке трансформировался: его винты поворачивались вниз и становились моторизированными колёсами. Однако такая система сталкивалась с проблемами — неровности на поверхности, такие как трава или камни, мешали полноценной трансформации.
В ATMO эта проблема решена: робот начинает трансформацию ещё в воздухе. Каждый пропеллер по-прежнему имеет отдельный двигатель для полёта, но за складывание всех пропеллеров отвечает один центральный мотор. Это позволяет приводить колёса/винты в нужное положение до касания земли.
Такой процесс требует точного контроля, поскольку изменяющееся положение винтов влияет на аэродинамику. Поэтому инженеры разработали специальный алгоритм, который в реальном времени регулирует тягу каждого двигателя, обеспечивая стабильную посадку.
После приземления робот переходит в наземный режим: вращение колёс обеспечивается ременными приводами с каждой стороны, а управление направлением осуществляется с помощью системы дифференциального привода.
Зачем это нужно
Такие трансформируемые роботы открывают новые возможности в области автономных исследований и спасательных операций. Они могут быстро перемещаться по воздуху, приземляться на сложных поверхностях и продолжать движение по земле. Благодаря надёжной трансформации в воздухе, ATMO более устойчив к внешним условиям и препятствиям, чем предыдущие модели.
Ведущий автор исследования Иоаннис Мандралис подчёркивает: "Мы представляем динамическую систему, которая ранее не изучалась. В момент трансформации возникают новые взаимодействия сил, и система управления должна мгновенно на них реагировать".
Результаты исследования опубликованы в журнале Communications Engineering.
