Dok većina današnjih dronova koristi rotirajuće propelere za lako polijetanje i slijetanje, ograničenja ovih tehnologija često se ogledaju u energetskoj neefikasnosti i kratkom dometu. S druge strane, dronovi s fiksnim krilima mogu prelaziti velike udaljenosti, ali zahtijevaju posebne uslove za polijetanje poput piste ili katapulta.
Tim švicarskih istraživača s École Polytechnique Fédérale de Lausanne razvio je RAVEN (Robotic Avian-inspired Vehicle for multiple ENvironments) – dron s nogama inspirisan pticama, koji kombinira najbolje karakteristike obje tehnologije. RAVEN može hodati, preskakati prepreke i polijetati skokom, imitirajući prirodne pokrete ptica.
Tehničke inovacije: Kako su noge za dron razvijene?
Razvoj nogu za dronove imao je ključni izazov – težina i složenost. Standardne robotske noge bile su previše glomazne za leteće uređaje. Tim istraživača počeo je analizom proporcija nogu u odnosu na tjelesnu masu različitih vrsta ptica. Kao referencu koristili su noge vrane, teške oko 100 grama.
Dizajn robotskih nogu uključivao je pojednostavljenja poput eliminacije koljenog zgloba, dok su nožni prsti pokretani sistemom remenica i zateznog pojasa. Stopalo je imalo tri prsta okrenuta prema naprijed i jednu stražnju “haluksu”. Ključna inovacija bila je torziona opruga ugrađena u zglob gležnja, koja je omogućila pohranjivanje elastične energije tokom savijanja noge i njeno brzo oslobađanje pri istezanju, povećavajući brzinu skoka za 25%.
Na kraju, noge su težile 230 grama, što je znatno više od pravih nogu ptica, ali dovoljno lagano da RAVEN hoda, skače i leti.
Efikasnost polijetanja skokom
Istraživači su izračunali potrebne brzine polijetanja za ptice različitih masa i na osnovu toga prilagodili performanse RAVEN-a. Zahvaljujući pticolikom polijetanju skokom, dron je postizao potrebnu brzinu od 2,5 m/s za samo 0,17 sekundi.
Iznenađujuće, skakačko polijetanje se pokazalo energetski najefikasnijim, iako je zahtijevalo nešto više energije od alternativnih metoda. U poređenju sa stajaćim polijetanjem i padom s visine, skok je omogućio znatno veću akceleraciju uz manji ukupni trošak energije.
Funkcionalnost u praksi: Prepreke i testiranja
Kako bi demonstrirao mogućnosti RAVEN-a, tim ga je testirao u scenarijima koji su nedostižni za klasične dronove. RAVEN je mogao hodati ispod niskih stropova, preskakati razmake od 11 cm i penjati se na prepreke visine 26 cm.
Ipak, trenutni sistem kontrole ograničava prilagodljivost. Za svaki zadatak bilo je potrebno unaprijed programirati specifične pokrete. Još jedno ograničenje je nemogućnost korištenja nogu za slijetanje, što istraživači planiraju unaprijediti implementacijom senzora i sklopivih krila.
Primjene u budućnosti
Glavna vizija za RAVEN uključuje misije potrage i spašavanja. Zahvaljujući sposobnosti hoda i leta, ovi dronovi mogu brzo doći do pogođenih područja, istražiti teren pješice i poletjeti kada je potrebno. Druga potencijalna primjena je dostava paketa u teško pristupačne regije, čime bi se smanjili troškovi i povećala efikasnost u odnosu na tradicionalne metode.
RAVEN predstavlja revoluciju u tehnologiji dronova, kombinirajući sposobnosti hoda i leta za multifunkcionalnu upotrebu. Ova inovacija ne samo da poboljšava efikasnost, već otvara vrata za široku primjenu u različitim sektorima. Kako tehnologija napreduje, RAVEN bi mogao postati ključni alat u premošćavanju izazova na terenu i u zraku.
