محققان دانشگاه پلی‌تکنیک فدرال لوزان (EPFL) در سوئیس و دانشگاه کالیفرنیا، ارواین، یک پهپاد با الهام از پرندگان واقعی ساخته‌اند. پهپادی که می‌تواند در مناطقی فرود و برخاست کند که برای هواپیماهای بال‌ثابت غیرقابل دسترسی است. این پهپاد به‌نام RAVEN، به جای چرخ‌های فرود سنتی، از یک جفت پای مفصلی الهام‌گرفته از پرندگان استفاده می‌کند. این پاها به پهپاد اجازه می‌دهند راه برود، از موانع بپرد و حتی بدون نیاز به باند فرود، به هوا بپرد.

پهپادهای کوادکوپتر ممکن است انعطاف‌پذیری بیشتری در انتخاب مکان فرود و برخاست داشته باشند، اما بیشتر آن‌ها به چهار موتور متکی هستند که کمتر از پهپادهای بال‌ثابت با یک موتور و استفاده از لغزش در پرواز، انرژی‌صرف می‌کنند. برای گسترش قابلیت‌های پهپادهای بال‌ثابت، محققان از پرندگانی مانند کلاغ الهام گرفتند که می‌توانند به راحتی با استفاده از یک جفت پای لاغر روی زمین حرکت کنند. این موضوع در مقاله‌ای که هفته گذشته در مجله Nature منتشر شد، به‌طور کامل تشریح شده است.

RAVEN، یکی از پیشرفته‌ترین پهپادهای جهان که با پا راه می‌رود

پاها و پنجه‌های RAVEN از طراحی ساده‌ای استفاده می‌کنند، اما همچنان انعطاف‌پذیری کافی برای حرکت پهپاد روی زمین را فراهم می‌کنند. برای بازسازی قدرت و قابلیت‌های پاهای پرنده به صورت مکانیکی بدون اضافه کردن وزن قابل‌توجه به پهپاد و کاهش برد عملیاتی آن، ترکیبی از «مدل‌های ریاضی، شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و تکرارهای تجربی» مورد نیاز بود.

طراحی نهایی پاها از ترکیبی از فنرها و موتورها برای تقلید از «تاندون‌ها و ماهیچه‌های پرنده قدرتمند» استفاده می‌کند، در حالی که پنجه‌های ساده آن از «دو ساختار مفصلی» به همراه انگشتان پا با مفصل الاستیک غیرفعال استفاده می‌کنند. انگشتان پا نه تنها از سقوط مداوم RAVEN جلوگیری می‌کنند، بلکه برای راه رفتن و قرار دادن پهپاد در زاویه حمله مناسب برای یک برخاست موثر نیز حیاتی هستند.

پهپادهای بال‌ثابت که از پاها برای برخاست‌ها و فرودهای کوتاه استفاده می‌کنند، ایده کاملا جدیدی نیستند. در سال 2019، یک استارتاپ آفریقای جنوبی به نام Passerine، پهپادی به نام Sparrow را نشان داد که از یک جفت پای فنری برای پریدن به هوا و پرواز از حالت سکون استفاده می‌کرد. آنچه RAVEN را متمایز می‌کند، پیچیدگی پاهای آن است که به پهپاد اجازه می‌دهد تا در زمین‌های ناهموار راه برود، از شکاف‌ها بپرد و روی موانعی تا ارتفاع 10 اینچ بپرد، علاوه بر توانایی پریدن به هوا.

عملیات RAVEN محدود به فرودگاه‌ها یا مناطقی با سطوح صاف که چرخ‌های فرود سنتی نیاز دارند نیست. همچنین برای دوباره به پرواز درآمدن نیازی به مداخله انسانی ندارد. این پهپاد قادر است در مناطقی که ممکن است برای انسان‌ها خطرناک یا محدود باشد، فرود بیاید و کاوش کند و سپس خود را به منطقه‌ای امن برای برخاست منتقل کند. و همه این کارها را با مصرف انرژی کمتر از یک پهپاد کوادکوپتر انجام می‌دهد، که به آن برد عملیاتی بیشتری می‌دهد.

منبع: گجت نیوز