Немецкие учёные создали робота Floaty, парящего в воздухе без пропеллеров

Робот, вдошедший в воздушные потоки

Учёные из Института интеллектуальных систем Общества Макса Планка в Тюбингене совместно с Штутгартским университетом разработали летающего робота Floaty, который способен парить в воздухе, подражая птицам, без использования пропеллеров. В процессе испытаний в аэродинамической трубе устройство развивало скорость до 10 м/с и успешно восстанавливало равновесие после резких порывов ветра.

Принцип действия и конструкция

Floaty снабжён четырьмя подвижными заслонками на верхней части корпуса. Поворачивая их под разными углами, робот регулирует потоки воздуха вокруг себя, меняя силу лобового сопротивления. Это позволяет ему удерживать равновесие даже при боковых порывах ветра.

Устройство использует стремительно поднимающийся снизу воздух и оперативно корректирует положение закрылок, управляя обтеканием корпуса воздухом. Благодаря обученной аэродинамической модели, построенной на основе сотен испытаний в аэродинамической трубе, робот точно вычисляет необходимые углы створок для сохранения стабильности.

Путь к устойчивости

Первоначальная конструкция Floaty имела плоскую форму и оказалась неустойчивой: при боковых порывах ветра робот переворачивался на бок. Для решения этой проблемы инженеры провели два ключевых улучшения. Центр тяжести устройства был смещён максимально низко, а жёсткие створки были заменены на элементы с небольшим изгибом. Эти изменения придала роботу пассивную устойчивость — теперь Floaty автоматически выравнивается в воздухе без необходимости сложных алгоритмических расчётов.

Масса устройства составляет 340 грамма. При этом робот не использует энергию для создания подъёмной силы, что делает его крайне экологичным и энергоэффективным.

Потенциальные применения

Разработчики видят множество областей применения Floaty. Устройство может использоваться для инспекции заводских дымовых труб, где всегда присутствует сильный восходящий поток воздуха. Аналогичная технология также потенциально применима для управления ракетами при входе в атмосферу и корректировки траекторий метеорологических зондов.

По словам первого автора исследования Гадира Эльмкая, аспиранта группы «Обучение и динамические системы» в MPI-IS, работа открывает новые горизонты в создании более эффективных и экологичных летающих роботов. Руководитель группы Михаэль Мюлебах отмечает, что Floaty демонстрирует, что роботы способны разумно использовать энергию ветра, словно птицы, экономя массу энергии и сохраняя управляемость.