鳥のような多用途性を備えたドローン。

Die meisten Vögel können laufen, hüpfen, springen und fliegen – für Roboter sind mehrere verschiedene Fortbewegungsarten hingegen eine Herausforderung. Die dahintersteckende Mechanik ist zu komplex, oder die Maschinenwesen sind zu schwer, so dass sie entweder nur laufen oder fliegen können, aber nicht beides zugleich. Wissenschaftler aus der Schweiz ist es nun gelungen, einen Flugroboter von der Größe einer Krähe zu konstruieren, der sich sowohl hüpfend fortbewegen als auch in die Lüfte schwingen kann. Über ihre Errungenschaft berichten Won Dong Shin von der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) und seine Kollegen in der Zeitschrift „Nature“.

Der Grund für die Fähigkeit des Roboters RAVEN (ein Akronym für „Robotic Avian-inspired Vehicle for multiple Environments“) sind vor allem dessen Gliedmaßen. Diese sind den Beinen eines Vogels nachempfunden. Auch wenn sie einfacher aufgebaut sind, so sind sie doch ähnlich proportioniert. Won Dong Shin hat sich bei der Konstruktion durch seine Beobachtungen von Krähen auf dem Campus der EPFL inspirieren lassen.

Mit Hilfe mathematischer Modelle, Computersimulationen und experimentellen Versuchen hat er ein optimales Gleichgewicht zwischen der Komplexität der Beine und dem Gesamtgewicht der Drohne erreicht, welches bei 620 Gramm liegt. Mit Hilfe seiner Kollegen baute er aus verschiedenen leichten Materialien den Körper und die Flügel, deren Spannweite etwa ein Meter beträgt. Angetrieben werden die Beine von mehreren Elektromotoren und Federn.

この設計のおかげで、RAVEN はバランスを崩すことなく、飛び跳ねたり、軽い坂道を駆け上がったり、溝を飛び越えたり、高さ 26 センチメートルの障害物に飛び乗ったりすることができます。レイブンは飛び上がるか、端から飛び降り、両足を後ろに折り、滑空します。 RAVEN がより長い距離を移動する必要がある場合は、プロペラでフロント エンジンが始動します。するとRAVENはモーターグライダーのように空を飛びます。

研究者らは、RAVENが鳥のように飛び立つほうがエネルギー的に安価であることを発見した。その後、静止状態から空中に上昇するときよりもはるかに高い離陸速度に達します。

RAVEN は、人間の介入なしに不整地を移動し、限られた場所から離陸できるドローンの新しい設計の出発点となる可能性があります。これらの機能により、限られた空間での飛行ロボットの使用が可能になります。ローザンヌの研究者たちは、さまざまな環境での着陸を可能にする脚の設計と制御の改善にすでに取り組んでいます。