Ένα νέο επίτευγμα της ρομποτικής τεχνολογίας παρουσίασε η ερευνητική ομάδα του California Institute of Technology (Caltech), ανακοινώνοντας την ανάπτυξη του ATMO, ενός ρομπότ που μπορεί να μεταμορφώνεται στον αέρα, μεταβαίνοντας από ιπτάμενη μορφή σε τροχοφόρο όχημα. Το ATMO (Aerially Transforming Morphobot) αποτελεί εξέλιξη του προηγούμενου ρομπότ M4, το οποίο επίσης διέθετε διπλή δυνατότητα μετακίνησης, αλλά με περιορισμούς που το νέο μοντέλο έρχεται να ξεπεράσει.
Ο σχεδιασμός του M4 περιλάμβανε τέσσερις προπέλες προστατευμένες από κυλινδρικά περιβλήματα, οι οποίες λειτουργούσαν ως έλικες κατά την πτήση και μετατρέπονταν σε τροχούς μόλις το ρομπότ προσγειωνόταν. Ωστόσο, ένα σημαντικό πρόβλημα του M4 και παρόμοιων ρομπότ ήταν η αδυναμία μεταμόρφωσης σε ανώμαλο έδαφος. Εμπόδια όπως πέτρες ή χορτάρια μπορούσαν να εμποδίσουν την πλήρη αναδίπλωση των ελίκων, προκαλώντας δυσλειτουργία.
Το ATMO έρχεται να λύσει αυτό το πρόβλημα, εισάγοντας έναν καινοτόμο μηχανισμό μεταμόρφωσης εν πτήσει. Καθώς πλησιάζει στο έδαφος, οι έλικες αρχίζουν να διπλώνουν χάρη σε έναν κεντρικό κινητήρα που ελέγχει την άρθρωση και των τεσσάρων ελίκων. Παρά το γεγονός ότι ο καθένας από τους έλικες έχει τον δικό του κινητήρα για την πτήση, μόνο ένας κινητήρας απαιτείται για την αλλαγή μορφής.
Η διαδικασία αυτή είναι εξαιρετικά πολύπλοκη, καθώς η αλλαγή της γωνίας των ελίκων και η αντίδραση του αέρα κοντά στο έδαφος μεταβάλλουν συνεχώς τη δυναμική πτήσης. Για να εξασφαλιστεί η σταθερότητα, οι μηχανικοί του Caltech ανέπτυξαν έναν προηγμένο αλγόριθμο που προσαρμόζει δυναμικά την ώθηση κάθε έλικα, επιτρέποντας στο ATMO να εκτελεί «δυναμικές προσγειώσεις με τροχούς» και να μεταβαίνει άμεσα σε τροχοφόρο λειτουργία.
Με βάρος 5,5 κιλά και διαστάσεις 16 εκατοστά σε ύψος και 65 εκατοστά σε πλάτος, το ATMO είναι αρκετά συμπαγές για να πετά, αλλά και στιβαρό για να κυλά στο έδαφος. Κατά την εναέρια φάση, λειτουργεί ως τετρακόπτερο drone. Κατά την επαφή με το έδαφος, η ενέργεια της προσγείωσης μεταφέρεται στους τροχούς, οι οποίοι περιστρέφονται με τη βοήθεια ζωνών κίνησης τοποθετημένων εκατέρωθεν του σώματος. Η κατεύθυνση επιτυγχάνεται μέσω διαφορικής μετάδοσης, που επιτρέπει την ανεξάρτητη ρύθμιση της ταχύτητας κάθε πλευράς.
Σύμφωνα με τον επικεφαλής συγγραφέα της μελέτης, Ιωάννη Μανδράλη, «παρουσιάζουμε ένα δυναμικό σύστημα που δεν έχει μελετηθεί ξανά. Από τη στιγμή που το ρομπότ αρχίζει να μεταμορφώνεται, εμφανίζονται νέες αλληλεπιδράσεις δυνάμεων, και το σύστημα ελέγχου πρέπει να αντιδρά άμεσα και με ακρίβεια».
Η μελέτη δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Communications Engineering και αναδεικνύει μια νέα προσέγγιση στη σχεδίαση ρομποτικών συστημάτων με πολυτροπική κινητικότητα. Η ανάπτυξη του ATMO σηματοδοτεί ένα σημαντικό βήμα προς την υλοποίηση ρομπότ ικανά να λειτουργούν αποτελεσματικά σε διαφορετικά περιβάλλοντα χωρίς να απαιτούν στατικές φάσεις μετατροπής.
[via]
