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2025-05-29 15:35:00
米国の研究者は、グラウンドモードに切り替える前に着陸しなければならない従来のドローンとは異なり、ビートを逃さずに空中にシームレスに移行できる形状を変えるロボットを開発しました。
ATMO(空中変換Morphobot)と呼ばれる画期的なロボットは、ドローンのように持ち上げてから、空中に再構成して地上車両として転がります。
現実の変圧器と呼ばれ、カリフォルニア工科大学(CALTECH)のエンジニアによって開発された革新的で機敏なマシンは、非常に敏ility性と回復力を持ち、商業提供システムとロボット探査ミッションに特に有望です。
「私たちは、自然に触発された新しいロボットシステムを設計し、構築しました。動物はさまざまな種類の移動を達成するために身体を使用できるようになりました。」
ロボットモビリティの再定義
先駆的なデバイスは、4つのスラスタを使用して飛行します。これは、運動導入されたジョイントがタスクに応じて積極的に再配置され、飛行用に持ち上げたり、地面の動きのために下げたりします。 「空気中で変換する能力があると、自律性と堅牢性が向上する可能性がたくさんあります」とマンドラリスは述べています。
しかし、ボットの革新的な形状を変える能力にもかかわらず、エンジニアリングチームは、それが本当に際立っているのはその背後にある知性であると言います。 「コントロールアルゴリズムは、このペーパーで最大の革新です」とマンドラリスは続けました。
学生は、四つ孔がスラスタの位置と飛行力学のために特定のコントローラーを使用しているが、ボットにはこれまでに調査されたことのない動的システムが搭載されていると説明しました。
「ロボットがモーフィングを開始するとすぐに、異なる動的なカップリングが得られます。異なる力が互いに相互作用します」とマンドラリスは強調しました。 「そして、制御システムはそのすべてに迅速に対応できる必要があります。」
課題に直面しています
しかし、研究者たちは、モーフィング能力には独自の課題があることを指摘しました。これは、ロボットが変換するときに、特に気流が乱流に変わる地面の近くで複雑な空力力をナビゲートする必要があるためです。
チームは、これを着陸中にヘリコプターが地面に影響を与える方法と比較し、ジェットがシフトし、絶えず変化する乱流パターンを生成するにつれてロボットが安定したままでなければならないことに注意してください。
「鳥の土地を見て走るときは簡単に思えますが、実際には、これは航空宇宙産業がおそらく50年以上にわたって対処するのに苦労してきた問題です」と、ハンス・W・リープマン博士号、航空医療工学の教授であり、カルテックのセンターのためのカルテックセンターのディレクター(CAST)は述べました。 プレスリリース。
煙の視覚化を使用して、地面に近いロボットの空中変換中に、遊びの複雑な力をよりよく理解します。
クレジット: Ioannis Mandrales / Communications Engineering
この問題に取り組むために、チームは、モーフィング中の気流がどのように変化するかを理解するために、ロードセルテストや煙の視覚化など、Caltechのドローンラボで一連の空力実験を実施しました。
次に、これらを使用して、に基づいてスマートコントロールシステムを設計するために使用されました に対する述語モデルl。このアプローチにより、ロボットはその動きがどのように変化するかを予測し、安定性を維持するためにリアルタイムの調整を行うことができます。
チームは現在、モルフォボットの敏ility性、回復力、知性のユニークなブレンドが、特に配達、捜索救助、および予測不可能な環境への適応が重要な惑星探査などの分野で、次世代の自律マシンへの道を開くことを望んでいます。
この研究はそうです 公開 ジャーナルで 通信工学。
#現実の変圧器ロボットは接地前のフライトの途中でシェイプシフトをシフトします