به گزارش ایسنا، دانشجویان آزمایشگاه پرواز عمودی پیشرفته(AVFL) دانشگاه «تگزاس A&M» یک وسیله نقلیه هوایی کوچک(MAV) قابل توجه ۱۱۲ گرمی ساخته‌اند که می‌تواند به اندازه یک تلفن هوشمند تا شود و سپس در هوا باز شود تا در عرض چند ثانیه وضعیت خود را تثبیت کند.

این پهپاد کوچک از حسگرها و الگوریتم‌های هوشمند برای بازیابی چرخش‌ها و شناور ماندن روان استفاده می‌کند.

به نقل از آی‌ای، ویژگی برجسته این پهپاد جیبی، طراحی جمع و جور آن است که با وزن کمتر از یک قوطی نوشابه، به شکل مستطیلی تا می‌شود و به اندازه‌ای کوچک می‌شود که می‌توان آن را در جیب یا یک کیف قرار داد.

پس از پرتاب به هوا، بازوهای آن به طور خودکار به سمت بیرون باز می‌شوند، در جای خود قفل می‌شوند و پهپاد را ثابت نگه می‌دارند.

سازندگان آن می‌گویند حتی اگر این پهپاد با سرعت بسیار زیاد پرتاب شود و تا ۲۵۰۰ درجه در ثانیه بچرخد، می‌تواند به سرعت تعادل خود را بازیابد و در هوا شناور بماند.

پایداری هوشمند از طریق کنترل هوشمندانه

کلید توانایی این پهپاد برای تثبیت، یک کنترل‌کننده بازخورد پیشرفته است. این سیستم داخلی به پهپاد اجازه می‌دهد تا پس از پرتاب شدن، از چرخش‌های سریع بهبود یابد و خود را به درستی جهت‌یابی کند.

تیم AVFL آزمایش‌های پروازی متعددی را برای نمایش پهپاد جدید خود انجام داد. آنها این پهپاد را به روش‌های مختلف، از پرتاب‌های آرام گرفته تا پرتاب‌های پرقدرت، پرتاب کردند. در هر مورد، حسگرها و الگوریتم‌های داخلی، جهت‌گیری پهپاد را خوانده و پروانه‌ها را تنظیم می‌کردند تا آن را در یک حالت شناور نرم قرار دهند.

چه به آرامی پرتاب شود و چه با قدرت پرتاب شود، حسگرها و الگوریتم‌های این پهپاد به سرعت موقعیت آن را تشخیص می‌دهند و پروانه‌ها را برای تثبیت آن تنظیم می‌کنند.

این توانایی بازیابی فوری، مزیت بزرگی به این پهپاد می‌دهد. بسیاری از پهپادها به کنترل دقیق یا برخاستن کنترل‌شده نیاز دارند، اما این یکی به محض اینکه از دست شما جدا می‌شود، آماده پرواز است.

طراحی شده برای استحکام و قابلیت حمل

در پشت بازوهای تاشوی آن، یک تلاش مهندسی متفکرانه نهفته است. تیم دانشگاه «تگزاس A&M»، شامل فرید صائمی و هانتر دنتون(Hunter Denton)، دانشجویان کارشناسی این دانشگاه، هدف خود را ایجاد تعادل بین اندازه، وزن و عملکرد در یک طراحی واحد قرار دادند.

بازوهای تاشوی این پهپاد، محور اصلی این نوآوری هستند. وقتی جمع می‌شوند، فضای اشغال شده توسط پهپاد را کاهش می‌دهند و حمل آن را آسان‌تر می‌کنند و وقتی باز می‌شوند، نیروی بالابرنده کافی برای معلق ماندن پایدار را فراهم می‌کنند. این ترکیب باعث می‌شود این پهپاد در هوا قوی باشد و در عین حال بسیار قابل حمل باقی بماند.

تیم تحقیقاتی برای اطمینان از عملکرد این پهپاد به مدل‌سازی دینامیک پرواز پیشرفته متکی بود. آنها یک مدل شش درجه آزادی(6DOF) ساختند که نحوه رفتار پهپاد را در فضای سه‌بعدی شبیه‌سازی می‌کند. این مدل نیروهایی مانند نیروی بالابرنده، نیروی اصطکاک و گشتاور را در نظر می‌گرفت.

سازندگان برای اطمینان از دقت، مدل را با داده‌های پرواز در دنیای واقعی که با استفاده از سیستم‌های ردیابی حرکت گرفته شده بود، اعتبارسنجی کردند.

این تیم، طراحی خود را با مقایسه مدل با عملکرد واقعی اصلاح کرد و توانایی این پهپاد را در مدیریت پرتاب‌های غیرقابل پیش‌بینی بهبود بخشید.

محققان می‌گویند: این چیزی است که پهپاد ما را متمایز می‌کند. این فقط یک نمونه اولیه نیست، بلکه یک سیستم آزمایش شده آماده استفاده است.

کاربردهای دنیای واقعی برای پهپادهای کوچک

کاربردهای بالقوه این پهپاد جیبی بسیار فراتر از آزمایشگاه است. شکل کوچک و استقرار سریع آن، آن را در موقعیت‌های اضطراری ارزشمند می‌کند.

امدادگران در مواقع اضطراری می‌توانند چندین پهپاد از این نوع را حمل و آنها را به مناطق فاجعه‌زده پرتاب کنند تا خسارات را ارزیابی کنند یا بازماندگان را در مناطقی که ورود به آنها بسیار خطرناک است، پیدا کنند. توانایی پرتاب یک پهپاد به هوا و تثبیت فوری آن، در زمان بحرانی صرفه‌جویی می‌کند.

نیروهای ارتش نیز می‌تواند این پهپاد را برای مأموریت‌های شناسایی به کار گیرند. قابلیت حمل و طراحی مقاوم آن به سربازان اجازه می‌دهد تا بدون حمل تجهیزات حجیم، محیط‌های خشن را شناسایی کنند.

کاربردهای غیرنظامی نیز امیدوارکننده هستند. این پهپاد می‌تواند برای عکاسی هوایی، بازرسی ساختمان‌ها یا کاوش در نقاط صعب‌العبور مانند پشت‌بام‌ها و سازه‌های بلند استفاده شود.

با قابلیت حمل آسان، حتی کاربران عادی نیز می‌توانند بدون آموزش فنی آن را به کار گیرند.

همانطور که تیم دانشگاه «تگزاس A&M» نشان داد، مهندسی در مقیاس مینیاتوری به معنای فدا کردن قدرت یا قابلیت اطمینان نیست.

انتهای پیام