تطوير روبوت طائر مبتكر بنظام جناح ثوري للإقلاع الذاتي

ابتكر فريق من العلماء الصينيين روبوت “روبو فالكون” وهو مشروع مستوحى من الطيور يهدف إلى تطوير روبوت طائر مزود بميكانيكية مبتكرة للتحكم في حركة أجنحته المرنة مشابهة لأجنحة الخفافيش، بالرغم من أن الروبوت أظهر أداءً جيداً عند السرعة الثابتة إلا أنه واجه صعوبة في الإقلاع بشكل مستقل في البداية ومع ذلك نجح فريق البحث في إجراء تحسينات لتصميمه من شأنها حل هذه المشكلات وتحقيق الإقلاع الذاتي.

وفقاً لموقع “tecxplore”، تم نشر بحث فريق العلماء في مجلة “ساينس أدفانسز” حيث وصفوا روبوت “روبو فالكون 2.0” الذي يتميز بجسم خفيف الوزن يصل إلى 800 جرام وميكانيكية متطورة في الأجنحة تدعم دمج حركات الطيران ومطابقة لحركة الطيور، مما يتيح للروبوت القدرة على الإقلاع بشكل مستقل والتحليق بسرعات منخفضة، هذه الميزات تجعل الروبوت أكثر كفاءة وملائمة للاستخدام في مجموعة متنوعة من التطبيقات.

استندت العديد من الروبوتات الطائرة السابقة إلى ديناميكية جناح ذات درجة حرية واحدة والتي تمكنها من محاكاة حركة الطيران الثابت للأحياء الصغيرة، بينما يوفر روبوت “روبو فالكون 2.0” تحكمًا أفضل بفضل ديناميكية الأجنحة ذات ثلاث درجات حرية، التي تستعين بحركات الطي والطيور، ولتحقيق هذه الحركات طور الفريق تقنية قابلة للتعديل تعتمد على مزيج من أجهزة التحكم من شأنها تحسين أداء الروبوت بشكل عام.

شرح الباحثون أن هذه الميكانيكية تضمن قدرة الروبوت على الإقلاع والطيران للأمام من خلال استخدام حركات الأجنحة الأمامية السفلية مع اتباع حركات الأجنحة العلوية لزيادة الرفع والدفع، هذه العملية تشبه طريقة الإقلاع التي تعتمدها الطيور، بالإضافة إلى إمكانية ضبط زاوية ميل الأجنحة للتحكم في الميل والتمايل أثناء الطيران.

استخدم الفريق مجموعة من التجارب في نفق الرياح والبرامج الحاسوبية إلى جانب اختبارات الطيران الحقيقية لتحليل أداء التصميم، أثبتت التجارب أن زيادة زاوية ميل الأجنحة تعزز الرفع وحركة الميل مما يسهل عملية الإقلاع والتحكم، وأكد الباحثون أن القدرات التي يوفرها نظام حركة الأجنحة قد تم التحقق منها بشكل موثوق من خلال نتائج اختبارات الطيران التجريبية.

بينما يمثل التصميم الجديد نقطة تحول مهمة في عالم هندسة الروبوتات الطائرة ويعالج مشكلة الإقلاع الذاتي يأمل الفريق في أن يشهد المزيد من التحسينات المستقبلية، حيث يشيرون إلى الحاجة إلى إضافة ذيل متحرك لتعزيز الاستقرار أثناء الطيران بسرعات عالية، هذه العناصر قد تتيح للروبوت أداءً أفضل ويمكن استخدامها في تطبيقات متنوعة في المستقبل القريب.