Flycam tự động thay đổi hình dạng
Khi nhắc đến các dòng Flycam gấp gọn thường được nhiều người nghĩ là những dòng Flycam gấp gọn của DJI hay các dòng Flycam du lịch khác. Gấp gọn ở đây được biết chỉ là những lúc gấp gọn khi bỏ vào túi mang đi cho gọn gàng.
Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Zurich đã phát triển một dạng Flycam tự động thay đổi hình dạng đúng nghĩa có thể rút cánh và động cơ của mình ngay khi đang bay và làm cho nó nhỏ để phù hợp với các khoảng trống và lỗ hẹp. Điều này đặc biệt hữu ích khi tìm kiếm nạn nhân trong một trận thiên tai, hay trong một căn nhà bị sụp đổ.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Zurich và École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) đã Flycam tự động thay đổi hình dạng và kích thước của nó ngay trong trong chuyến bay.
Máy bay không người lái được chế tạo với mục đích là cùng với những nhà cứu hộ phản ứng đầu tiên trong nỗ lực cứu hộ các nạn nhân trong khu vực tai nận. Các nơi xảy thiên tai hiếm khi phù hợp với hình dạng và kích thước với các mẫu Flycam hiện tại. Với sự xuất hiện Flycam tự động thay đổi hình dạng và kích thước của nó để phù hợp với không gian chật hẹp khi đang bay có thể chứng tỏ giá trị vô cùng to lớn trong việc cứu hộ. Như thường thấy trong các dự án robot thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã chuyển sang động vật để lấy cảm hứng, đặc biệt là làm thế nào một số loài chim có thể gập cánh để bay qua những lối đi hẹp.
“Giải pháp của chúng tôi khá đơn giản theo quan điểm cơ học, nhưng nó rất linh hoạt và rất tự chủ, với hệ thống nhận thức và kiểm soát không”, Davide Falanga, nhà nghiên cứu tại Đại học Zurich và tác giả đầu tiên. Mẫu Flycam tự động thay đổi hình dạng đội có bốn động cơ đẩy, mỗi cái có thể xoay mình độc lập.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu thuộc Nhóm Robotics và Perception tại Đại học Zurich và Phòng thí nghiệm Hệ thống thông minh tại EPFL đã tạo ra một loại máy bay không người lái mới. Cả hai nhóm đều là một phần của Trung tâm nghiên cứu năng lực quốc gia về nghiên cứu (NCCR) do Quỹ khoa học quốc gia Thụy Sĩ tài trợ. Lấy cảm hứng từ những con chim gập đôi cánh giữa không trung để băng qua những lối đi hẹp, máy bay không người lái mới có thể tự thay đổi hình dạng phù hợp để có thể bay qua những khoảng trống và sau đó quay trở lại hình dạng trước đó, trong khi tiếp tục bay. Và nó thậm chí có thể giữ và vận chuyển các vật thể trên đường đi.
Máy bay không người lái có hình dáng chữ X tiêu chuẩn, với bốn cánh động cơ có thể thay đổi hình dạng phù hợp.
Nhưng, khi phải đối mặt với một lối đi hẹp, giờ đây nó có thể thay đổi thành hình chữ H. Hoặc nó có thể co lại thành hình chữ O, khoanh tay vào cơ thể. Và nếu điều đó là không đủ, nó cũng có thể biến thành hình chữ T, cho phép một máy ảnh trên chiếc Flycam tự động thay đổi hình dạng được gắn trên khung trung tâm có thể càng gần đối tượng tiêu cự của nó càng tốt.
“Máy bay không người lái biến hình có thể sử dụng các cấu hình khác nhau theo điều kiện cần thiết trong lĩnh vực này”, Stefano Mintchev, đồng tác giả và nhà nghiên cứu tại EPFL nói.
Mặc dù mẫu Flycam tự động thay đổi hình dạng này khái niệm hoạt động rất ấn tượng, các nhà nghiên cứu vẫn chưa thực hiện được với các mẫu thực tế. Họ muốn cải thiện cấu trúc của máy bay không người lái để nó có thể gập hoàn toàn theo ba chiều, cung cấp nhiều hình dạng hơn nữa. Và họ muốn tạo ra một máy bay không người lái tự động hoàn toàn, nhìn vào địa hình đang thay đổi, giả sử, một tòa nhà chung cư bị phá hủy một phần bởi trận động đất và thay đổi hình dạng để đáp ứng nhu cầu hiện tại.
Máy bay không người lái mới có thể tự ép mình để vượt qua các khoảng trống và sau đó quay trở lại hình dạng trước đó, trong khi tiếp tục bay.
Kiểm tra một tòa nhà bị hư hại sau trận động đất hoặc trong một vụ hỏa hoạn chính xác là công việc mà những người cứu hộ con người muốn máy bay không người lái làm thay cho họ. Một robot bay có thể tìm kiếm những người bị mắc kẹt bên trong và hướng dẫn đội cứu hộ về phía họ. Nhưng máy bay không người lái thường phải vào tòa nhà thông qua vết nứt trên tường, cửa sổ mở một phần hoặc qua các thanh – thứ mà kích thước điển hình của máy bay không cho phép.
“Mục tiêu cuối cùng là cung cấp cho máy bay không người lái một chỉ dẫn cấp cao như vào tòa nhà đó, kiểm tra mọi phòng và quay ra và để nó tự tìm ra cách thực hiện”, Falanga nói.
Các cánh động cơ có thể linh hoạt thay đổi theo khung chính
Giải pháp của chúng tôi khá đơn giản theo quan điểm cơ học, nhưng nó rất linh hoạt và rất tự chủ, với hệ thống nhận thức và kiểm soát trên không, Davide Falanga, nhà nghiên cứu tại Đại học Zurich giải thích thêm. So với các máy bay không người lái khác, máy bay không người lái biến hình này có thể cơ động trong không gian hẹp và đảm bảo chuyến bay ổn định mọi lúc.
Các đội Zurich và Lausanne đã hợp tác và thiết kế một động cơ bốn hướng với bốn cánh quạt quay độc lập, gắn trên các cánh tay di động có thể gập quanh khung chính nhờ động cơ servo. Cần có con chip được lập trình và sẽ trở thành một hệ thống điều khiển thích nghi trong thời gian thực với bất kỳ vị trí mới nào của các cánh động cơ và tự động điều chỉnh lực đẩy của cánh quạt khi trung tâm của trọng lực bị thay đổi.
