Исследователи из Университета Цинциннати ( США) разработали дрон с подвижными крыльями, который может находить и удерживаться у источника света, подобно тому, как моль летит на пламя. Для этого ему не нужен искусственный интеллект — устройство использует естественную систему обратной связи.
Проект возглавляет доцент факультета инженерии и прикладных наук Самех Иса. Он объясняет, что команда стремится создать крохотных, энергоэффективных роботов:
« Нас интересует размер. Это наиболее оптимальный дизайн. Такие маленькие дроны должны летать как моль».
Миль и другие нависающие в воздухе насекомые могут оставаться на месте или даже лететь назад, автоматически реагируя на ветер и препятствия. Разработанный дрон делает то же – постоянно корректирует расстояние и положение относительно света, даже если оно двигается.
Лаборатория Исы, изучающая инженерию, вдохновленную природой, ранее исследовала, как дроны могут подражать альбатросам и использовать динамическое парение для экономии энергии.
Читайте также:
Старое оружие — новые решения. Китай превращает советские истребители J-6 в сверхзвуковые дроны
Новый дрон создан по тому же принципу — но в этот раз вдохновением стали насекомые, способные точно зависать в воздухе. Докторант Ахмед Эльгохари объясняет, что система базируется на так называемом « обратной связи поиска экстремумов» ( extremum-seeking feedback) — простой способ управления без сложных моделей или искусственного интеллекта.
" Наши симуляции показывают, что такой контроль естественно воспроизводит стабильное зависание, которое мы видим в насекомых", - говорит Эльгохари.
В отличие от обычных дронов, возлагаемых на GPS или алгоритмы ИИ, этот аппарат регулирует движение в режиме реального времени, оценивая собственную работу. Он самостоятельно определяет, как содержаться у цели — в этом случае у света.
Каждое из четырех крыльев дрона двигается отдельно, контролируя наклон и поворот. На глаз быстрое биение крыльев выглядит как размытие, подобное полету колибри. Такая система позволяет аппарату стабильно зависать в воздухе, повторяя легкое покачивание, характерное для молей, шмелей, стрекоз и мух.
Демонстрацию дрона провели в специальной сетчатой лаборатории.
Конструкция изготовлена из проволоки и ткани и удерживает положение благодаря системе обратной связи. По словам Эльгохари, ручное управление таким дроном значительно сложнее и менее стабильно.
Читайте также:
Ядерные дроны и квантовая связь. ТОП-7 китайских военных технологий Небольшое « пошатывание» во время полета не является ошибкой – оно помогает дрону оценивать свою эффективность и вносить микрокоррекции.
В природе схожую способность обладают, например, бабочками-колибри, которые двигают крыльями в форме восьмерки, создавая подъемную силу на обоих движениях. Их гибкие крылья деформируются с каждым ударом, что обеспечивает высокую маневренность. Этот принцип инженеры Цинциннати пробуют перенести в робототехнику.
Самих Иса считает, что открытие может быть важным не только для дронов:
« Если действительно окажется, что насекомые используют такую естественную обратную связь, это может изменить наши представления о биофизике».
Читайте также:
Птичка-шпион. Китай показал дрон-убийцу, который маскируется под воробья
