شفقنا— مهندسان دانشگاه فناوری دلفت در هلند موفق به طراحی و ساخت یک پهپاد هوشمند شدهاند که میتواند با استفاده از حس لامسه، محل مناسب برای فرود را شناسایی کند. نتایج این پژوهش در مجله علمی npj Robotics منتشر شده است.
به گزارش شفقنا، آرتی نوشت: این پهپاد برخلاف نمونههای معمول که برای شناسایی محل فرود عمدتاً به دوربین متکی هستند، به جای دوربین از یک دست سهانگشتی مجهز به حسگرهای لمسی استفاده میکند. این دست به پهپاد اجازه میدهد با لمس شاخهها، موقعیت و جهت آنها را تشخیص داده و برای فرود روی آنها تصمیمگیری کند.
جستوجوی شاخه با حرکت «هشتمانند»
فرایند فرود با یک برآورد اولیه از موقعیت شاخه آغاز میشود؛ اما پهپاد بلافاصله تلاش نمیکند شاخه را بگیرد. در عوض، یک مانور جستوجویی به شکل عدد هشت انجام میدهد و همزمان انگشتان خود را باز و بسته میکند.
اولین تماس انگشتان با شاخه، اطلاعات اولیهای درباره موقعیت آن در اختیار سامانه قرار میدهد. سپس پهپاد موقعیت خود را بهتدریج تغییر میدهد تا هر سه انگشت بتوانند بهطور پایدار با شاخه تماس پیدا کنند.
در صورت شکست تلاش اولیه نیز پهپاد سقوط نمیکند. سامانه پس از تشخیص ناموفق بودن تلاش، از شاخه فاصله میگیرد، خود را به یک موقعیت امن میرساند و فرایند جستوجو را دوباره آغاز میکند.
محاسبه موقعیت شاخه با چند تماس ساده
هر یک از حسگرهای لمسی اطلاعات بسیار سادهای ارائه میدهد؛ یعنی تنها مشخص میکند که تماسی با یک سطح برقرار شده است یا خیر. با این حال، سامانه با ترکیب این اطلاعات و با توجه به وضعیت و موقعیت دست پهپاد، میتواند از طریق چند تماس متوالی، زاویه، موقعیت و جهت شاخه را محاسبه کند.
به گفته سالو حمزه، یکی از پژوهشگران این پروژه، ایده اصلی این فناوری از رفتار پرندگان الهام گرفته شده است؛ پرندگانی که هنگام فرود، بهطور همزمان از بینایی و حس لامسه برای تشخیص و گرفتن محل فرود استفاده میکنند.
انگشتان این سامانه نیز به پدهای نرم سیلیکونی مجهز شدهاند تا تماس با شاخه را بهتر تحمل کنند. همچنین استفاده از فنر باعث میشود انگشتان بدون نیاز به مصرف مداوم انرژی، حالت گرفتن خود را حفظ کنند.
خاموش کردن موتورها و صرفهجویی در انرژی
یکی از ویژگیهای مهم این پهپاد، قابلیت آن برای خاموش کردن موتورها پس از تثبیت روی شاخه است. در این حالت، شاخه بهعنوان یک تکیهگاه عمل میکند و پهپاد میتواند برای مدت طولانی در همان محل باقی بماند و محیط اطراف را زیر نظر داشته باشد.
آزمایشها نشان دادهاند که این سامانه حتی در شرایطی که برآورد اولیه درباره موقعیت، اندازه یا جهت شاخه دقیق نباشد نیز میتواند عملکرد خود را حفظ کند.
این ویژگی میتواند مصرف باتری را به میزان قابل توجهی کاهش دهد؛ زیرا پهپاد پس از فرود دیگر مجبور نیست برای معلق ماندن، موتورها را بهطور مداوم روشن نگه دارد.
کاربرد در جنگلها و محیطهای پیچیده
پژوهشگران معتقدند این فناوری میتواند در مناطقی که دید دوربینها محدود یا غیرقابل اعتماد است، کاربردهای مهمی داشته باشد؛ از جمله جنگلها، تاج درختان، سازههای صنعتی پیچیده و محیطهایی که موانع متعددی در آنها وجود دارد.
در چنین محیطهایی، تماس فیزیکی با اشیای اطراف معمولاً عاملی است که پهپادها باید از آن اجتناب کنند؛ اما در فناوری جدید، تماس با محیط به یک منبع اطلاعاتی برای شناخت بهتر جهان اطراف تبدیل شده است.
به این ترتیب، پهپاد میتواند در شرایطی که دوربین قادر به ارائه اطلاعات کافی نیست، از حس لامسه برای پیدا کردن تکیهگاه، فرود ایمن و سپس انجام مأموریتهای طولانیمدت استفاده کند.
پژوهشگران بر این باورند که ترکیب بینایی، حس لامسه و کنترل حرکتی میتواند نسل جدیدی از پهپادهای خودمختار را به وجود آورد؛ پهپادهایی که نهتنها از برخورد با محیط نمیترسند، بلکه از تماس با آن برای درک بهتر محیط و انجام مأموریتهای خود استفاده میکنند.
متن خبر در آرتی