Nova Garra de Drone para Pousos

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Nova garra de drone prefere pousos em acidentes
Um simples pouso de colisão permite que os drones se empoleiram enquanto minimizam a necessidade
de estratégias de controle complicadas que aumentem a carga computacional.
Os pesquisadores há muito tentam imitar a precisão e a velocidade com que as aves podem manobrar
no ar, tentando recriá-lo em vários tipos de robôs voadores, ou seja, quadricópteros e drones bio-
inspirados. Acontece que isso é mais fácil dizer do que fazer porque o vôo ágil é difícil de simular e
controlar.
Para tornar o problema mais gerenciável, os pesquisadores quebraram as capacidades das aves em
partes menores e abordaram cada uma individualmente. Graças a essa abordagem, os cientistas já
desenvolveram drones com asas e caudas de transformação que aumentam sua agilidade, drones com
garras que imitam as garras para agarrar objetos e enxameando algoritmos que ajudam os drones a
sincronizar seus voos.
No entanto, uma habilidade em particular permaneceu difícil de imitar. As aves podem pousar sem
esforço em diferentes objetos graças à sua capacidade de ajustar a cauda e a asa batendo para
desacelerar rápida e precisamente durante a pena. Mas quando se trata de drones, alcançar os mesmos
ajustes de velocidade é um grande desafio, porque requer a combinação de muitas tecnologias
diferentes em um único robô.
Para resolver esse problema, os pesquisadores estão desenvolvendo novos algoritmos de controle de
velocidade e pernas robóticas. Neste sentido, uma equipe da École Polytechnique Fédérale de
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Lausanne, Suíça, criou um novo mecanismo semelhante a uma garra que é colocado na frente do drone
para se empoleirar em diferentes estruturas tubulares, como linhas de energia, pontes, guindastes e
árvores.
Em seu estudo, publicado na Advanced Intelligent Systems, uma abordagem mecânica simples para o
emploramento foi proposta como uma alternativa às estratégias existentes baseadas em controle que
complicam e aumentam a carga computacional do drone.
Perchar com esta garra é simples porque o robô não precisa necessariamente imitar a graça e a
elegância do pouso de um pássaro. Em vez de desacelerar antes do impacto, o drone apenas cai na
estrutura. No momento do impacto, a energia cinética do drone se dissipa através de uma série de
molas integradas à garra. Essas molas sangram a energia cinética e armazenam uma parte dela. Então,
durante a decolagem, esta energia recuperada pode ser usada para reabrir a garra.
Este mecanismo permitirá a empoleirar-se em velocidades mais elevadas do que era anteriormente
possível. Como esse princípio armazena passivamente energia cinética, tem a vantagem adicional de
não exigir gasto energético adicional durante o período em que o empoleirado. Assim, essa abordagem
reduz o consumo de energia dos drones durante o voo e, em grande escala, pode ser usada para
diminuir a pegada ambiental. No futuro, a energia do impacto poderia até ser usada para carregar a
bateria do drone ou para manipular objetos.
Isso deve facilitar as coisas para futuros designers e expandir a aplicação de drones robóticos voadores.
Perching pode estender as missões, permitindo-lhes alcançar lugares mais distantes e de difícil acesso.
Talvez um dia os drones possam competir com as viagens épicas de aves migratórias!
Referência: William Stewart, et al., Perching passivo com armazenamento de energia para robôs
aérredos alavanados, sistemas inteligentes avançados (2021). DOI: 10.1002/aisy.202100150
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aisy.202100150