העתיד של הובלת משאות: רחפנים עובדים כצוות

Image from Science X: Phys.org, Medical Xpress, Tech Xplore on YouTube

This post is also available in: English (אנגלית)

חוקרים באוניברסיטה הטכנולוגית דלפט בהולנד פיתחו אלגוריתם שמאפשר למספר רחפנים אוטונומיים לפעול יחד כדי לשאת משאות כבדים, גם בתנאים מאתגרים כמו רוח. פריצת דרך זו עשויה להרחיב את השימוש ברחפנים למשימות שהן כיום קשות מדי עבור רחפן יחיד, כולל בנייה באזורים נידחים, הובלה חקלאית בשטחים קשים, ומשימות חילוץ חירום.

רחפנים הם אמצעי אידיאלי להגעה למיקומים שקשה להגיע אליהם, כמו טורבינות רוח ימיות או חוות הרריות, אך קיבולת הנשיאה המוגבלת שלהם היא אתגר מתמשך. מערכת חדשה זו מתגברת על המגבלה הזו באמצעות חיבור מספר רחפנים למשא אחד בעזרת כבלים. באמצעות תיאום מיקומם בזמן אמת, הרחפנים לא רק יכולים להרים עצמים כבדים יותר, אלא גם לשלוט בכיוון ובמיקום המשא, ולהבטיח הצבה מדויקת בסביבות מורכבות.

"תיאום הוא האתגר המרכזי," אומר חוקר הרובוטיקה. "כאשר הרחפנים מחוברים פיזית, הם חייבים להגיב זה לזה וגם לכוחות חיצוניים פתאומיים. שיטות בקרה סטנדרטיות איטיות מדי ונוקשות עבור משימה כזו".

האלגוריתם של הצוות תוכנן להיות מהיר, מותאם וגמיש. הוא מתאים את עצמו למשאות משתנים ומגיב להפרעות מבלי צורך בחיישנים שמצורפים ישירות לאובייקט. תכונה זו חשובה לשימוש מעשי בשטח.

כדי לבדוק את המערכת, החוקרים יצרו סביבה מבוקרת במעבדה. עד ארבעה רחפנים מרובעים טסו בו-זמנית, התמרנו סביב מכשולים ותגובה לרוח מדומה. הצוות אף ניסה להזיז משאות דינמיים, כולל כדורסל, כדי להעריך תגובות בזמן אמת. בכל המקרים, הרחפנים שיתפו פעולה בהצלחה כדי לשאת ולייצב את המשא באופן אוטונומי. המפעילים צריכים רק להגדיר יעד ואז הרחפנים מנהלים בעצמם את ניווט, את ההימנעות ממכשולים ושמורים על איזונם.

כרגע המערכת מסתמכת על מצלמות מעקב חיצוניות לבדיקות פנים-מבנה, מה שמגביל את השימוש המיידי שלה בחוץ. החוקרים עובדים על התאמת הטכנולוגיה לפריסה בעולם האמיתי, עם פוטנציאל לשימוש בבנייה, חקלאות ומענה לחירום.

על פי דיווח של TechXplore, פיתוח זה מייצג צעד משמעותי לקראת טיסה אוטונומית משותפת, שבה הרחפנים פועלים כצוות מתואם ולא כיחידות בודדות. הטכנולוגיה עשויה להרחיב את תפקידי הרחפנים בפועל הן בתעשייה והן במצבי חירום בעקבות הזדמנות זו לערוך הובלה כבדה ומדויקת יותר.

המחקר פורסם בכתב העת Science Robotics.