Best Drones : 곤충이 스위스 과학자들에게 더 나은 무인 항공기를 만드는 방법

가장 견고하고 내구성이 뛰어난 로봇이 터미네이터와 같이 매우 단단한 금속 합금 골격 일 것이라고 생각하면 용서받을 수 있습니다. 그러나 때로는 부드럽고 유연한 방법이 필요합니다.

이번 주, 스위스의 École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) 엔지니어들은 저널에 실제로 깔끔하고 유연한 쿼드 코프 무인기를 만들기위한 노력의 결과를 발표했습니다. 과학 로봇 공학.

현재 개발중인 마이크로 로봇의 증가처럼,이 무인 비행기는 가벼운 접이식 종이 접기 구조에서 디자인 요소 중 일부를 빌립니다. 그러나 연구자들은 역, 한 가지 주요한 차이점이 있습니다: 디자인, 손상을 흡수하기에 충분히 유연하지만 공기 역학적으로 유지하기에 충분히 단단한 새로운 합성물이며 벌레 날개의 물성에 영감을 받았습니다.

"대부분의 종이 접기 구조는 제한된 단서로 이어지는 견고한 라미네이트 재료와 단단한 조인트 (즉, 폴리이 미드 또는 나일론으로 만들어진 비 신축성 조인트)로 만들어졌습니다."라고 스위스의 École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)의 박사후 연구원은 말한다.. "Rigid origamis는 깨지기 쉽고 찢어지기 쉽고 충돌하는 동안 과부하가 걸리면 쉽게 실패합니다."

Zhi Ern Teoh는 자신의 종이 접기에 영감을 얻은 마이크로 로봇을 개발 한 역동적 인 하버드의 기계 공학자이다. 역 그는 로잔 팀의 작업에 깊은 인상을 받았습니다.

"주익 스파어가 완전히 단단하기 때문에 장애물에 부딪 힐 때 날개가 부서 질 수 있습니다."라고 Teoh는 설명합니다. "임계점 힘 - 단단한 곳에서 부드러운 곳으로 바뀌는 한계점 -을 조정하는 것과 관련하여 그들이 한 일은 충격에 견딜 수있는 구조의 핵심이라고 생각합니다."

스위스 그룹의 혁신의 핵심은 신축성이있는 신축성있는 층으로, 필사적으로 다시 되돌아 가려는 고무줄과 같은 종류입니다. 이 층은 그 다음에보다 단단하고 세그먼트 화 된 외골격에 둘러싸여 고착됩니다. 그것은 그 (것)들 안쪽에 끈을 풀 때 떨어지거나 붕괴하는 그 위로 밀어 올리는 나무 인형 중 하나와 유사하다. 충격시 무인 항공기는 신축성있는 레이어가 뻗어있는 분할 된 관절에서 굴곡을 이룹니다. 그런 다음, 그것은 계속해서 날아갈 준비가 된 모양으로 되돌아옵니다.

물론 건축은 너무 유연하지 못하며 미묘한 균형이 EPFL 팀의 재료 엔지니어링 전문 기술이 들어간 곳이라는 것을 알았습니다.

Teoh는 "임계 힘이 너무 낮 으면 쿼드 코터가 벗을 수 없을 것입니다. 당신이 완전한 추진력을 발휘하는 순간, 추력은 구조를 무너 뜨릴 것입니다."

일어나는 일들을 상상할 수 있습니다: 프로펠러가 서로 충돌 할 수 있습니다. 기본적으로 무인 항공기를 뽑아 내고 분기하는 별도의 방향으로 날개를 그릴 수 있습니다. 솔직히 말하면, 엉망이 될 것입니다. Mintchev에 따르면, 적당한 인장 강도, 즉 굽힘이 바람직한 한계점을 발견하는 것은 곤충 날개에서 유사한 특징을 연구하는 것이었다.

"접이식 구조의 강성과 부드러움을 전략적으로 조정하는 문제는 곤충에 의해 지배됩니다."라고 Mintchev는 말합니다. "진화 된 종이 접기 날개는 부드러운 레 스틸 린 관절을 통해 연결된 큐티클의 단단한 타일로 구성되어 있습니다."

Mintchev와 그룹은 이미 프로토 타입을 구축 한보다 유연한 그립 메커니즘을 비롯하여이 디자인에 대한 다른 응용 프로그램도 볼 수 있습니다.

이 디자인의 장점 중 일부는 깨지기 쉬운 물건을 부수기 어려울 정도의 그립과 그 용량 이상으로 무언가를 들어 올릴 수없는 그립 (나중에는 떨어 뜨릴 위험이 있습니다)을 포함합니다.

"현재 로봇 공학의 경향은 EPFL의 지능 시스템 연구소 (Laboratory of Intelligent Systems)의 책임자 인 Dario Floreano에 따르면 부드럽고 로봇을 만드는 것"이라며 "주어진 기능에 적응하고 인간과 함께 안전하게 작동 할 수있는 새로운 논문에 대한 또 다른 공동 저자"."

온후하게, 그 자신의 방법으로, 힘의 표시는 - 단단한 엉덩이 끝머 로봇이주의해야하는 무언가이다.