Drone yang terinspirasi burung raptor dengan morphing sayap dan ekor
Robot

Drone yang terinspirasi burung raptor dengan morphing sayap dan ekor


Enrico Ajanic dengan drone yang terinspirasi dari raptor yang dikembangkan di EPFL. Kredit: EPFL 2020 / Alain Herzog

Goshawk utara adalah hewan liar yang cepat dan kuat yang terbang dengan mudah melalui hutan. Burung ini adalah inspirasi desain untuk drone generasi berikutnya yang dikembangkan oleh ilmuwan dari Laboratory of Intelligent Systems of EPFL, yang dipimpin oleh Dario Floreano. Mereka dengan cermat mempelajari bentuk sayap dan ekor burung serta perilaku terbangnya, dan menggunakan informasi itu untuk mengembangkan drone dengan karakteristik serupa.

“Goshawks menggerakkan sayap dan ekornya secara tandem untuk melakukan gerakan yang diinginkan, apakah itu perubahan arah yang cepat saat berburu di hutan, terbang cepat saat mengejar mangsa di medan terbuka, atau saat meluncur dengan efisien untuk menghemat energi,” kata Enrico Ajanic , penulis pertama dan Ph.D. siswa di lab Floreano. Dan Floreano menambahkan, “Desain kami mengekstrak prinsip penerbangan gesit burung untuk membuat drone yang dapat mendekati kinerja penerbangan raptor, tetapi juga menguji hipotesis biologis bahwa morphing tail memainkan peran penting dalam mencapai belokan yang lebih cepat, perlambatan, dan bahkan penerbangan yang lambat “.

Pesawat tak berawak yang menggerakkan sayap dan ekornya

Para insinyur pertama kali merancang pesawat tak berawak yang terinspirasi burung dengan sayap morphing di tahun 2016. Dalam selangkah lebih maju, model baru mereka dapat menyesuaikan bentuk sayap dan ekornya berkat bulu buatannya. “Cukup rumit untuk merancang dan membangun mekanisme ini, tetapi kami dapat meningkatkan sayap agar berperilaku lebih seperti goshawk,” kata Ajanic. “Sekarang drone tersebut memiliki ekor berbulu yang berubah sinergi dengan sayap, ia memberikan kelincahan yang tak tertandingi.”

Drone mengubah bentuk sayap dan ekornya untuk mengubah arah lebih cepat, terbang lebih lambat tanpa jatuh ke tanah, dan mengurangi hambatan udara saat terbang cepat. Ini menggunakan baling-baling untuk dorongan ke depan daripada mengepakkan sayap karena lebih efisien dan membuat sistem sayap dan ekor baru dapat diterapkan pada drone dan pesawat bersayap lainnya.

Video di mana penulis studi membahas desain robot yang terinspirasi elang dan implikasi dari penelitian mereka. (2:01) Kredit: EPFL

Keuntungan dari drone bersayap dibandingkan dengan desain quadrotor adalah mereka memiliki waktu terbang yang lebih lama dengan bobot yang sama. Namun, quadrotor cenderung memiliki ketangkasan yang lebih tinggi, karena mereka dapat melayang di tempat dan berbelok tajam. “Pesawat tak berawak yang baru kami kembangkan ada di tengah-tengah. Ia bisa terbang untuk waktu yang lama namun hampir secepat quadrotor,” kata Floreano. Kombinasi fitur ini sangat berguna untuk terbang di hutan atau di kota di antara bangunan.

  • Drone yang terinspirasi burung raptor dengan morphing sayap dan ekor

    Drone itu. Kredit: EPFL 2020 / Alain Herzog

  • Drone yang terinspirasi burung raptor dengan morphing sayap dan ekor

    Sayap dan ekor yang terinspirasi dari burung. Kredit: Ajanic et al., Sci Robot. 5, eabc2897 (2020)

Peluang untuk kecerdasan buatan

Menerbangkan drone jenis baru ini tidaklah mudah, karena banyaknya kemungkinan konfigurasi sayap dan ekor. Untuk memanfaatkan sepenuhnya kemampuan penerbangan drone, tim Floreano berencana untuk memasukkan kecerdasan buatan ke dalam sistem penerbangan drone agar dapat terbang secara semi-otomatis. Penelitian tim telah dipublikasikan di Ilmu Robotika.

Video yang mendemonstrasikan perubahan sayap dan ekor dari robot terbang yang terinspirasi dari elang. Kredit: Ajanic et al., Sci Robot. 5, eabc2897 (2020)

Video tentang robot terbang yang terinspirasi dari elang yang sedang meluncur dan melakukan belokan serta penyelaman yang agresif. Kredit: Ajanic et al., Sci Robot. 5, eabc2897 (2020)

Video yang menunjukkan konstruksi dari morphing tail – menempelkan bulu buatan ke mekanisme pergelangan tangan. Kredit: Ajanic et al., Sci Robot. 5, eabc2897 (2020)


Apakah itu burung, pesawat? Bukan superman, tapi drone sayap yang mengepak


Informasi lebih lanjut:
E. Ajanic el al., “Morphing sayap dan ekor yang terinspirasi dari bioinspired memperluas kemampuan penerbangan drone,” Ilmu Robotika (2020). robotics.sciencemag.org/lookup… /scirobotics.abc2897

Disediakan oleh Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

Kutipan: Drone yang terinspirasi raptor dengan morphing wing and tail (2020, 28 Oktober) diakses pada 27 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-10-raptor-inspired-drone-morphing-wing-tail.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Singapore Prize