O dronă cu mustăți, inspirată de animale, poate zbura prin întuneric și fum. Tehnologia care ar putea salva vieți sub dărâmături VIDEO

Într-o clădire prăbușită, într-un tunel plin de fum sau într-un spațiu complet întunecat, o dronă obișnuită poate avea dificultăți în identificarea obstacolelor. Camerele video au nevoie de vizibilitate, iar semnalul GPS nu este întotdeauna disponibil. Cercetătorii din Țările de Jos au găsit însă o soluție inspirată de natură: o dronă minusculă care folosește mustăți artificiale pentru a simți mediul înconjurător. Potrivit Tom’s Hardware , noua tehnologie permite navigarea prin atingere și funcționează cu un sistem de procesare care utilizează doar 34 KB de memorie.

Proiectul aparține unei echipe de cercetători de la Universitatea Tehnică din Delft (TU Delft) și urmărește dezvoltarea unor drone autonome suficient de mici pentru a pătrunde în locuri greu accesibile. Spre deosebire de sistemele convenționale, care se bazează pe camere, senzori optici sau echipamente de scanare laser, noua soluție folosește contactul fizic cu obiectele pentru a identifica suprafețele și a determina direcția de deplasare.

Mustăți artificiale care funcționează asemenea celor ale pisicilor și șoarecilor

Ideea cercetătorilor a pornit de la modul în care animalele se orientează în spații întunecate. Pisicile, șoarecii și alte mamifere folosesc mustățile, numite vibrize, pentru a detecta obiectele din apropiere și pentru a estima poziția acestora. Chiar și atunci când vizibilitatea este foarte redusă, contactul mustăților cu suprafețele din jur oferă informații importante despre mediul înconjurător.

Echipa coordonată de Salua Hamaza, profesor asociat specializat în robotică aeriană, a adaptat acest principiu pentru dronele de dimensiuni foarte mici. Cercetătorii au montat două mustăți artificiale în partea frontală a aparatului de zbor, orientate în sus, fiecare fiind conectată la trei senzori miniaturali de presiune.

Vezi și:

Condiția pentru ca românii să-și recupereze banii plătiți în plus prin ROBOR. Pașii pentru obținerea compensației de la bancă

Atunci când una dintre mustăți atinge o suprafață, senzorii înregistrează modificările de presiune produse de contact. Pe baza acestor informații, sistemul poate estima poziția relativă a obstacolului și distanța față de suprafața atinsă.

Drona poate utiliza apoi datele pentru a-și ajusta traiectoria, pentru a urmări conturul unei suprafețe sau pentru a identifica obstacolele din apropiere. În acest fel, aparatul nu mai depinde exclusiv de informațiile vizuale pentru a se orienta.

Conceptul face parte dintr-o direcție de cercetare numită robotică bioinspirată, în care mecanismele dezvoltate de organismele vii sunt adaptate pentru dispozitive artificiale. Un alt exemplu este albina robotizată care funcționează ca o mini-dronă , dezvoltată de cercetătorii de la MIT, capabilă să execute manevre aeriene complexe.

Vezi și:

Oasele ar putea ajuta creierul să se refacă după traumatisme. Experimentul surprinzător în care cercetătorii au comprimat tibia

Roboții intră în prima linie în Ucraina: cum sunt folosiți pentru atacuri și deminare

Drona folosește doar 34 KB de memorie pentru a interpreta informațiile primite

Una dintre provocările proiectului este dimensiunea redusă a aparatului de zbor. Dronele pentru care a fost conceput sistemul cântăresc mai puțin de 100 de grame, ceea ce limitează cantitatea de echipamente electronice, senzori și baterii care pot fi transportate.

Cercetătorii au dezvoltat un sistem de procesare care utilizează doar 34 KB de memorie pentru interpretarea informațiilor tactile. Această cerință redusă permite efectuarea calculelor direct la bordul dronei, fără să fie necesară transmiterea permanentă a datelor către un computer extern.

O altă dificultate este reprezentată de curenții de aer generați de elice. Aceștia pot produce mișcări ale mustăților artificiale, iar senzorii trebuie să facă diferența între vibrațiile provocate de aer și contactul real cu o suprafață.

Pentru a rezolva problema, cercetătorii au creat un sistem capabil să filtreze perturbațiile aerodinamice și să interpreteze în timp real semnalele provenite de la senzori. Tehnologia permite estimarea contactului cu o precizie foarte ridicată, de ordinul milimetrilor.

Chaoxiang Ye, unul dintre cercetătorii implicați în proiect, a explicat că echipa a urmărit să demonstreze că percepția tactilă poate fi integrată în drone fără să necesite echipamente voluminoase sau o putere mare de procesare.

Miniaturizarea reprezintă o direcție importantă în dezvoltarea roboticii. Anterior, cercetătorii au realizat și un robot inspirat de insecte, capabil să zboare aproximativ un kilometru , demonstrând că mecanismele naturale de zbor pot fi reproduse la scară redusă.

Cum ar putea fi folosite dronele cu mustăți în misiunile de salvare

Una dintre cele mai importante aplicații posibile ale acestei tehnologii este explorarea zonelor periculoase pentru oameni. În cazul unui cutremur, de exemplu, echipele de intervenție trebuie să verifice spații instabile, tuneluri și goluri formate între elementele clădirilor prăbușite.

O dronă de dimensiuni reduse, capabilă să se orienteze prin atingere, ar putea pătrunde în aceste spații și ar putea explora trasee inaccesibile aparatelor de zbor convenționale. Lipsa luminii sau prezența prafului nu ar mai împiedica în aceeași măsură identificarea suprafețelor din imediata apropiere.

Tehnologia ar putea fi utilizată și pentru inspectarea conductelor, a structurilor industriale sau a peșterilor. În astfel de medii, sistemele optice pot avea dificultăți, iar utilizarea unor senzori tactili ar putea oferi informații suplimentare despre configurația spațiului.

Un avantaj al dronelor foarte mici este că pot fi introduse prin deschideri înguste, fără să fie necesară deplasarea oamenilor în zone cu risc ridicat. Dezvoltarea unor asemenea aparate completează cercetările privind dronele subacvatice inspirate de animale , concepute pentru explorarea mediilor în care echipamentele convenționale întâmpină dificultăți.

Totuși, drona cu mustăți se află încă într-o etapă experimentală. Navigarea tactilă nu înseamnă că aparatul poate identifica automat persoane aflate sub dărâmături sau că poate înlocui toate sistemele de orientare existente. Pentru asemenea aplicații ar fi necesare echipamente suplimentare, precum senzori pentru detectarea victimelor și sisteme de comunicare adaptate mediilor dificile.

Cercetarea demonstrează însă că atingerea poate deveni o modalitate eficientă de navigare pentru roboții zburători. Prin combinarea senzorilor miniaturali cu un software care necesită foarte puțină memorie, oamenii de știință au deschis o nouă direcție pentru dezvoltarea dronelor autonome, cu potențiale aplicații în explorare, inspecții industriale și operațiuni de căutare și salvare.

„Baywatch” revine în 2027 cu o nouă generație de salvamari. Cine îi înlocuiește pe Pamela Anderson și David Hasselhoff VIDEO