Американские ученые , занимающиеся созданием управляемых роборыб, предложили использовать управляемые 3D-печатные реплики данио-рерио для спасения живых рыбок. Предполагается, что роборыбы смогут увести за собой популяцию данио-рерио из опасного места, говорится на сайте DesignNews.
Лаборатория динамических систем под руководством профессора Маурицио Порфири (Maurizio Porfiri) занимается разработкой управляемых реплик рыб уже достаточно давно. Роботов используют для исследовательских целей: например, уже дважды (1, 2) ученые проводили эксперименты с использованием роботизированных копий хищного глазчатого астронотуса и рыбок данио-рерио. Недавно ученые создали роботизированные копии самих данио-рерио для того, чтобы изучить поведение рыб при взаимодействии с сородичами. Для придания большей естественности (помимо внешнего сходства) роборыб также наделили двумя системами управления: открытой (движения настраиваются экспериментатором) и закрытой (роборыба адаптирует свои действия, анализируя поведение живых сородичей в аквариуме). Для роборыб есть и практическое применение in vivo: роботизированные реплики рыб можно использовать для того, чтобы направлять косяки от возможных опасностей (например, хищников или разливов нефти), которые сами животные распознать заранее не способны.
Для создания роботов разработчики предлагают использовать доступные детали: корпус печатают на 3D-принтере с использованием ABS-пластика или же заливают в силиконовые формы, а затем раскрашивают нетоксичными красками. Для управления роботами используют простые актуаторы вроде шагового электродвигателя, а также беспроводные передатчики. Использование закрытого управления уже показало свою эффективность: роборыбки способны мимикрировать под своих сородичей настолько хорошо, что живые данио-рерио практически не различают подмены.
Пока что идею не воплотили в жизнь, но руководитель проекта Роми Вентура (Romi Ventura) покажет несколько роборыбок на выставке Atlantic Design & Manufactoring, которая пройдет на следующей неделе в Нью-Йорке.
Биологи достаточно часто используют роботизированные реплики для изучения поведения рыб. Недавно международная группа ученых использовала роборыбку для того, чтобы продемонстрировать, как гуппи меняют цвет радужки своих глаз при приближении неприятеля.
Елизавета Ивтушок
Это помогло увеличить время полета
Инженеры из компании Elythor разработали квадрокоптер-конвертоплан, оснащенный четырьмя поворачиваемыми крыльями. Они могут независимо друг от друга складываться вдоль корпуса или отклоняться на 90 градусов, превращая дрон в биплан. Бортовая электроника дрона отслеживает положение корпуса, а также скорость и направление ветра, в реальном времени подстраивая положения крыльев под эти условия. Благодаря этому удается повысить стабильность полета и снизить энергопотребление. Описание квадрокоптера приведено в диссертации разработчика. Инженеры давно разрабатывают дроны с гибридной конструкцией, которые совмещают преимущества мультикоптеров, способных вертикально взлетать и садиться, с возможностью полета на дальние дистанции, которой обладают дроны самолетного типа. Обычно у гибридов есть крылья и поворотные винты, которые разворачиваются в нужном направлении в зависимости от режима полета. В другом варианте используется две группы винтов, одна из которых работает только в режиме висения Несмотря на универсальность гибридных дронов, они имеют и недостатки. Из-за больших габаритов в мультикоптерном режиме у них низкая маневренность и высокая парусность по сравнению с дронами без крыльев. Поэтому их сложно использовать в ограниченном пространстве, а вне помещений в режиме висения гибриды тратят больше энергии на борьбу с ветром, что снижает продолжительность полета. Выход из этой ситуации предложили инженеры из стартапа Elythor, созданного сотрудниками Федеральной политехнической школы Лозанны. Они разработали квадрокоптер Morpho, со складными крыльями, которые автоматически адаптируются к ветру и режиму полета. Всего у дрона массой 3,8 килограмма четыре подвижных крыла, по два с каждой стороны фюзеляжа. Сервомоторы могут независимо отклонять каждое из крыльев на 90 градусов. Четыре винта дрона расположены как и у обычного квадрокоптера на концах крестообразной рамы и вращаются 500-ваттными электромоторами. Заряда аккумуляторов прототипа хватает на 17 минут полета. Садится дрон на хвост, а в качестве опор могут использоваться отклоненные назад крылья. В полностью сложенном состоянии крылья расположены вдоль фюзеляжа дрона. При переходе к горизонтальному полету они поворачиваются перпендикулярно корпусу, превращая дрон в биплан. Бортовая электроника отслеживает положение дрона в пространстве, определяет направление и скорость ветра, воздействующего на корпус, и исходя из этого подстраивает углы отклонения крыльев. Так, например, в режиме висения, когда требуется сохранять стабильность полета, крылья остаются сложенными вдоль корпуса, чтобы снизить парусность дрона. Однако, если необходимо совершить поворот вокруг вертикальной оси алгоритм с помощью сервомоторов отклоняет то или иное крыло в нужный момент, используя их в качестве парусов. Таким образом ветер помогает дрону совершать необходимые маневры, снижая нагрузку на моторы. По словам разработчиков, благодаря этому при сильном ветре расход энергии во время вертикального полета можно снизить до 85 процентов. Разработчики предполагают, что основным применением Morpho станет инспекция расположенных на больших площадях инженерных сооружений, например, электростанций и высоковольтных линий электропередач. После вертикального взлета дрон будет подлетать к нужным объектам, проводить их обследование с помощью камер, а затем перелетать к следующей цели, используя горизонтальный полет, если она располагается достаточно далеко. https://www.youtube.com/watch?v=tOUkn7YmYV4 Для дронов, которые планируется использовать в тесных помещениях, на первый план выходит безопасность полета. Инженеры из компании Cleo Robotics создали дрон, несущие винты которого находятся внутри пончикообраного корпуса. Благодаря этому они надежно защищены от столкновений с окружающими предметами.