To, jak ptaki unoszą się w locie, inspiruje następną generację energooszczędnych dronów

Naukowcy z Uniwersytetu w Delft w Holandii opracowali autonomicznego drona, który wykorzystuje śmigła przez 0,25% czasu w porównaniu do 38% wymaganych w przypadku zwykłego lotu.

Na pierwszy rzut oka mały model samolotu zbudowany przez naukowców z Uniwersytetu w Delft w Holandii może nie wyglądać imponująco.

Jednak to kompaktowe urządzenie może pochwalić się znacznymi oszczędnościami energii podczas lotu, głównie dzięki naśladowaniu szybujących ptaków.

Naukowcy twierdzą, że podczas regularnego lotu dronem śmigła będą wykorzystywane w 38% przypadków.

Jednak kopiując wzorce lotu ptaków, udało im się ograniczyć ten odsetek do zaledwie 0,25% czasu.

„Próbowaliśmy naśladować zachowanie ptaków w locie” – wyjaśnia Sunyou Hwang, doktorant kierujący projektem.

„Na przykład pustułki podczas polowania wykonują tak zwane unoszenie się na wietrze, dzięki czemu pozostają w powietrzu bez trzepotania skrzydłami. Nie zużywają wtedy tak dużo energii, ponieważ nie machają skrzydłami, co pochłania dużo energii energia”.

Typowy lot ptaka jest możliwy dzięki temu, co badacze nazywają „szybowaniem orograficznym”, generowanym, gdy wiatr uderza w przeszkodę i przechodzi.

„Uczą” drony latać jak ptak

Wykorzystując prąd wstępujący, ptaki mogą utrzymać się w powietrzu bez trzepotania skrzydłami, wyjaśnia Hwang.

Chociaż ptaki w naturalny sposób rozumieją wiatr, „nauczenie” drona symulowania tej umiejętności jest mniej proste.

„Sztuka polega właściwie na oprogramowaniu, ponieważ używamy po prostu normalnego pojazdu w kształcie samolotu. Następnie dzięki wyspecjalizowanemu kontrolerowi lotu z algorytmem wyszukiwania może on znaleźć wykonalne miejsce do wzniesienia i następnie może tam pozostać bez użycia przepustnicy – mówi Hwang.

Naukowcy zaprogramowali także drona tak, aby autonomicznie znajdował nowe miejsce wznoszenia się, gdy pole wiatru zmienia się podczas lotu.

„Nie korzystaliśmy z wcześniejszej wiedzy na temat pola wiatrowego, więc MAV (Micro Air Vehicle) nie wiedział, jaki rodzaj pola wiatrowego mamy i musi sam znaleźć odpowiednią pozycję” – mówi Sunyou Hwang.

Bart Remes, współpracownik projektu i jeden z mentorów doktoranckich Hwanga, powiedział, że zespół nie jest jeszcze pewien możliwych zastosowań swojego urządzenia.

Niemniej jednak są przekonani, że ich badania, które nie zostały jeszcze poddane ocenie, mogą mieć w przyszłości perspektywy komercyjne.

Więcej informacji na temat tej historii można znaleźć w filmie w odtwarzaczu multimedialnym powyżej.