Дослідники з Університету Цинциннаті (США) розробили дрон із рухомими крилами, який може знаходити й утримуватися біля джерела світла, подібно до того, як міль летить на полум’я. Для цього йому не потрібен штучний інтелект — пристрій використовує природну систему зворотного зв’язку.
Проєкт очолює доцент факультету інженерії та прикладних наук Самех Іса. Він пояснює, що команда прагне створити крихітних, енергоефективних роботів:
«Нас цікавить розмір. Це більш оптимальний дизайн. Такі маленькі дрони повинні літати, як міль».
Міль та інші комахи, що зависають у повітрі, можуть залишатися на місці або навіть летіти назад, автоматично реагуючи на вітер і перешкоди. Розроблений дрон робить те саме — постійно коригує відстань і положення щодо світла, навіть якщо воно рухається.
Лабораторія Іси, що вивчає інженерію, натхненну природою, раніше досліджувала, як дрони можуть наслідувати альбатросів і використовувати динамічне ширяння для економії енергії.
Читайте також:
Стара зброя — нові рішення. Китай перетворює радянські винищувачі J-6 на надзвукові дрони Новий дрон створений за тим самим принципом — але цього разу натхненням стали комахи,
здатні точно зависати в повітрі. Докторант Ахмед Ельгохарі пояснює, що система базується на так званому «зворотному зв’язку пошуку екстремумів» (extremum-seeking feedback) — простому способі керування без складних моделей чи штучного інтелекту.
«Наші симуляції показують, що такий контроль природно відтворює стабільне зависання, яке ми бачимо в комах», — каже Ельгохарі.
На відміну від звичайних дронів, що покладаються на GPS або алгоритми ШІ, цей апарат регулює рух у режимі реального часу, оцінюючи власну роботу. Він самостійно визначає, як утримуватися біля цілі — у цьому випадку біля світла.
Кожне з чотирьох крил дрона рухається окремо, контролюючи нахил і поворот. На око швидке биття крил виглядає як розмиття, подібне до польоту колібрі. Така система дозволяє апарату стабільно зависати в повітрі, повторюючи легке погойдування, характерне для молей, джмелів, бабок і мух.
Демонстрацію дрона провели в спеціальній сітчастій лабораторії. Конструкція виготовлена з дроту та тканини й утримує положення завдяки системі зворотного зв’язку. За словами Ельгохарі, ручне керування таким дроном значно складніше та менш стабільне.
Читайте також:
Ядерні дрони та квантовий зв’язок. ТОП-7 китайських військових технологій Невелике «похитування» під час польоту не є помилкою — воно допомагає дрону оцінювати власну ефективність і вносити мікрокорекції.
У природі схожу здатність мають, наприклад, метелики-колібрі, які рухають крилами у формі вісімки, створюючи підйомну силу на обох рухах. Їхні гнучкі крила деформуються з кожним ударом, що забезпечує високу маневровість. Цей принцип інженери Цинциннаті намагаються перенести у робототехніку.
Самех Іса вважає, що відкриття може бути важливим не лише для дронів:
«Якщо справді виявиться, що комахи використовують такий природний зворотний зв’язок, це може змінити наші уявлення про біофізику».
Читайте також:
Пташка-шпигун. Китай показав дрон-вбивцю, який маскується під горобця
