This post is also available in:
English (אנגלית)
גרסה חדשה של רובוט מעופף ששואב השראה מהאופן בו ציפורים עפות הדגימה לראשונה יכולת להמריא ללא סיוע ולשמור על טיסה במהירויות נמוכות – התקדמות משמעותית בתחום הרובוטיקה האווירית, המתקרבת לחיקוי יכולות התעופה של בעלי חוליות גדולים בטבע.
במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת Science Advances, מוצג RoboFalcon 2.0, גרסה משופרת של אב-טיפוס שפותח בשנת 2021. בעוד שהדגם המקורי היה מסוגל לטוס באמצעות נפנוף כנפיים, הוא התקשה להמריא בכוחות עצמו והתמודד עם ביצועים מוגבלים במהירויות נמוכות. הגרסה החדשה, במשקל של 800 גרם, כוללת מנגנון נפנוף חדשני שמשלב שלושה סוגי תנועות כנפיים – נפנוף (Flapping), הסטה (Sweeping), וקיפול (Folding) – לתנועה מתואמת אחת בכל מחזור נפנוף, כך לפי TechXplore.
אסטרטגיית הטיסה הזו, המכונה FSF, משקפת בצורה מדויקת יותר את אופן שליטתן של ציפורים ועטלפים בכנפיהם, בעיקר בעת המראה ובתמרון במהירות נמוכה. זאת בניגוד לרוב הרובוטים בעלי כנפיים נעות כיום, אשר משתמשים בתנועה פשוטה בציר אחד – בהשראת חרקים – שאינה מתאימה לתעופה במשקל גבוה או בקנה מידה גדול יותר.
באמצעות מבנה מכני גמיש הכולל רכיבים ניתנים לניתוק, RoboFalcon 2.0 מסוגל לשנות את מיקום הכנפיים תוך כדי טיסה. תנועת הנפנוף מספקת עילוי, בעוד שהזוויות של ההסטה והקיפול מאפשרות שליטה בעלרוד (pitch) ובגלגול (roll). ראוי לציין כי הרובוט מצליח לבצע המראות בסגנון עופות – באמצעות מכות כנפיים חזקות כלפי מטה, בשילוב תנועות קומפקטיות כלפי מעלה.
החוקרים אימתו את יעילות המערכת באמצעות ניסויים במנהרת רוח, סימולציות טיסה ובדיקות בשטח הפתוח. התוצאות הראו כי הגדלת זווית ההסטה שיפרה באופן משמעותי הן את העילוי והן את השליטה בגובה. ניסויים אמיתיים איששו את יכולת הרובוט להמריא בעצמו תוך שימוש בקונפיגורציית FSF.
העיצוב החדש אמנם פותר חלק מהמגבלות המרכזיות של הדגם הראשון – במיוחד תלותו בעזרים חיצוניים להמראה – אך צוות הפיתוח מציין כי נדרשים שיפורים נוספים. בין ההמלצות: הוספת משטח הגבה בזנב לשיפור היציבות במהירויות גבוהות, וכן פתרון לבעיה הקיימת של היעדר שליטה על ציר הסבסוב (yaw). בנוסף, יעילות האנרגיה של שלב ההמראה עדיין נמוכה בהשוואה לעופות אמיתיים או לרובוטים קטנים יותר.
למרות המגבלות, החוקרים מציגים את RoboFalcon 2.0 כצעד משמעותי קדימה בתחום הרובוטיקה בהשראת ציפורים, ומציעים גישות חדשות לשליטה בטיסה במהירויות נמוכות ולטיסה יזומה עצמאית בקרב רובוטים מעופפים בקנה מידה בינוני.
