นักวิจัยสวิตเซอร์แลนด์เปิดตัว RAVEN โดรนติดขานก บินขึ้นลง ไม่พึ่งรันเวย์

นักวิจัยจาก École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) และ UC Irvine ได้พัฒนาอากาศยานไร้คนขับหรือโดรนแบบปีกตรึงรุ่นใหม่ที่มีชื่อว่า “Robotic Avian-inspired Vehicle for multiple ENvironments” หรือ “RAVEN” ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากนก โดรนนี้แทนที่อุปกรณ์ลงจอดแบบดั้งเดิมด้วยขาที่ออกแบบให้เลียนแบบขานกซึ่งเคลื่อนไหวได้อย่างยืดหยุ่น คุณสมบัตินี้ช่วยให้โดรนสามารถเดินไปรอบ ๆ กระโดดข้ามสิ่งกีดขวาง หรือแม้แต่ทะยานขึ้นไปในอากาศโดยไม่ต้องใช้รันเวย์ ช่วยให้สามารถใช้งานได้ในพื้นที่ที่ยากต่อการลงจอดหรือบินขึ้นสำหรับอากาศยานทั่วไป

 

แม้โดรนแบบควอดคอปเตอร์อาจมีความยืดหยุ่นมากกว่าในแง่ของพื้นที่ที่สามารถบินขึ้นและลงจอดได้ แต่ส่วนใหญ่ต้องใช้มอเตอร์ 4 ตัวซึ่งใช้พลังงานมากกว่าโดรนแบบปีกตรึงที่ใช้มอเตอร์เพียงตัวเดียวและสามารถร่อนในอากาศเพื่อลดการใช้พลังงานได้ นักวิจัยจึงได้พัฒนาขีดความสามารถของโดรนแบบปีกตรึงโดยได้รับแรงบันดาลใจจากนก เช่น อีกาและเรเวนที่สามารถเคลื่อนไหวบนพื้นดินได้อย่างคล่องแคล่วด้วยขาคู่เล็ก ๆ ตามรายละเอียดในบทความที่ตีพิมพ์ลงในวารสาร Nature สัปดาห์นี้

 หลักการทำงานของโดรนติดขานก

การสร้างขาของนกให้มีความแข็งแรงและความสามารถทางกลที่ใกล้เคียงกับของจริงโดยไม่เพิ่มน้ำหนักมากจนส่งผลกระทบกับโดรนและลดระยะการทำงานนั้น จำเป็นต้องอาศัยการผสมผสานระหว่าง “แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์และการทดลองซ้ำหลายรอบ” เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมาะสมและมีประสิทธิภาพสูงสุด 

 

การออกแบบขาในขั้นสุดท้ายใช้การผสมผสานระหว่างสปริงและมอเตอร์เพื่อเลียนแบบ “เส้นเอ็นและกล้ามเนื้ออันทรงพลังของนก” ในขณะที่เท้าที่ถูกปรับให้ง่ายขึ้น ประกอบด้วย “โครงสร้างข้อต่อสองส่วน” และนิ้วเท้าที่มีข้อต่อยืดหยุดแบบพาสซีฟ ซึ่งนิ้วเท้าเหล่านี้ไม่เพียงช่วยป้องกันไม่ให้ “RAVEN” ล้มหน้าทิ่มบ่อยครั้งเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการเดินและจัดตำแหน่งโดรนให้อยู่ในมุมที่เหมาะสมสำหรับการบินขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ

โดรนแบบปีกตรึงที่ใช้ขาเพื่อช่วยในการบินขึ้นและลงจอดระยะสั้นไม่ใช่แนวคิดใหม่ทั้งหมด ย้อนกลับไปในปี 2019 บริษัท Passerine สตาร์ทอัพในแอฟริกาใต้ที่สาธิตโดรนชื่อ “Sparrow” ซึ่งใช้ขาที่ติดตั้งสปริงเพื่อกระโดดขึ้นจากจุดหยุดนิ่งและบินขึ้นได้ อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ทำให้ “RAVEN” แตกต่างคือความซับซ้อนของขา ซึ่งนอกจากจะช่วยให้โดรนสามารถกระโดนบินขึ้นได้แล้ว ยังสามารถเดินข้ามพื้นที่ขรุขระ กระโดดข้ามช่องว่างและกระโดดขึ้นไปบนสิ่งกีดขวางที่สูงถึง 10 นิ้วหรือราว 25 เซนติเมตรได้อีกด้วย

[ ประโยชน์ของโดรนติดขานก] 

“RAVEN” ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานได้อย่างอิสระในพื้นที่ที่ไม่จำเป็นต้องเป็นสนามบินหรือพื้นผิวเรียบ ซึ่งปกติแล้วจำเป็นต่ออุปกรณ์ล้อสำหรับลงจอดของโดรนทั่วไป นอกจากนี้ “RAVEN” ยังไม่จำเป็นต้องพึ่งพาการช่วยเหลือจากมนุษย์ในการบินขึ้นอีกครั้ง เพราะ “RAVEN” สามารถลงจอด สำรวจพื้นที่ที่อาจเป็นอันตรายหรือเข้าถึงยากสำหรับมนุษย์ และปรับตำแหน่งของตัวเองไปยังพื้นที่ที่ปลอดภัยสำหรับการบินขึ้น และทั้งหมดนี้ดำเนินการด้วยการใช้พลังงานที่น้อยกว่าโดรนแบบควอดคอปเตอร์ ทำให้มีระยะปฏิบัติการที่ไกลขึ้นและใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วย

ที่มา : theverge

ข่าวที่เกี่ยวข้อง

• เกาหลีใต้ ใช้ AI เปลี่ยนวิกฤตขยะพลาสติก ให้กลายเป็นโอกาสแห่งความยั่งยืน
• อินเดียเตรียมสร้าง สถานีอวกาศ โคจรรอบดวงจันทร์ ภายในปี 2040 - ฝันไกลไปให้ถึง
• ทะยานเป็นแชมป์ใหม่! El Capitan ขึ้นเป็นซูเปอร์คอมพิวเตอร์อันดับ 1 ของโลก