الباتروس روبوت يساعد على استكشاف البحار والمحيطات

الصورة

هكذا بدأوا الجهاز أثناء الاختبارات - بمساعدة صنارة صيد

طور مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) جهازًا آليًا للطيران يمكن أن يحلق فوق سطح الماء وفقًا لنفس المبدأ الذي تستخدمه طيور القطرس. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنه السباحة في الأمواج دون الغرق. هذا ممكن بفضل حكمة المطورين: يصبح الجهاز طائر القطرس إذا كانت هناك رياح قوية في المنطقة قيد الدراسة. عن طريق القوارب - إذا لم تكن هناك رياح.

ونتيجة لذلك ، يغطي هذا النظام المسافة إلى الهدف في وقت أصغر 10 مرات من السفينة العادية. الجهاز خفيف للغاية ويزن 2.7 كجم فقط. يعتقد المطورون أنه في المستقبل القريب ستكون هذه الأجهزة لا غنى عنها في عمل العلماء ، مما يساعد على مراقبة ما يحدث في مناطق شاسعة.

يقول غابرييل بوسكي ، رئيس المشروع : "لا يزال معظم المحيطات خارج أدوات المراقبة البشرية". يجادل بأنه من المهم للغاية مراقبة المحيط أثناء تتبع آثار تغير المناخ. لكن القيام بذلك باستخدام مجموعة قياسية من الأدوات ليس بهذه السهولة ، وبالتالي تقرر تطوير نظام متخصص.

يستخدم الروبوت مصادر طاقة بديلة إلى جانب المصادر التقليدية. وللمرة الأولى ، تم عرض تفاصيل المشروع في مؤتمر IEEE الدولي في أستراليا.


في العام الماضي ، نشر Buske وزملاؤه دراسة عن ديناميكيات طيران القطرس. لقد حددوا المبادئ الأساسية لمثل هذه الرحلة وحددوا المكونات الفردية التي تسمح لطائر كبير نوعًا ما بتغطية مسافات ضخمة بأقل استهلاك للطاقة. القطرس قادر على ذلك بفضل القدرة على استخدام طاقة الرياح.

أثناء الطيران ، يمر طائر القطرس من "تيارات" سريعة من الكتل الهوائية إلى أبطأ والعكس بالعكس ، مما يسمح لها بمواصلة التحرك بدون تكاليف طاقة عمليا. في حالة الروبوت ، إذا كانت الرياح ليست قوية جدًا ، فهي قادرة على الانزلاق على طول سطح الماء. كلما زاد تفاعل الجهاز (أو الطائر) بسرعات مختلفة ، زادت سرعة الكائن.

كانت نتيجة التطوير جهازًا هجينًا ، وهو جهاز مستقل يبلغ طول جناحيه 3 أمتار - وهو تقريبًا نفس مؤشر جهاز القطرس. تمت إضافة العديد من العناصر إلى التصميم الذي لا يحتوي عليه النموذج الأولي للنظام - على سبيل المثال ، الشراع. ثم أجرى العلماء محاكاة رياضية لعملية تحريك الجهاز ، وتبين أن مؤشراته قريبة من المثلى.

يبلغ متوسط ​​سرعة النظام حوالي 40 كيلومترًا في الساعة - وهو أسرع بكثير من المراكب الشراعية. كان النظام فعالاً للغاية. تم بالفعل بناء نموذج أولي ، مما ساعد على جعل مارك دريلا ، أستاذ علوم الطيران والفضاء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. يوجد في الجزء السفلي من النظام عارضة ثابتة والعديد من الأدوات ، بما في ذلك GPS وأجهزة الاستشعار المختلفة وأنظمة الطيران ومستشعر الموجات فوق الصوتية الذي يسمح لك بتحديد المسافة إلى الماء.

باستخدام هذا المستشعر ، يحدد العلماء بدقة موقع الجهاز بالنسبة لسطح البحر أو المحيط. إذا لزم الأمر ، يمكن غمر العارضة في الماء ، لكن الطائرة ستستمر في التحرك بسرعة عالية إلى حد ما. كما ذكر أعلاه ، كان من المقرر أن يصبح الشراع جزءًا من التصميم ، لكنهم قرروا بعد ذلك التخلي عنه أثناء اختبارات النموذج الأولي ، حتى لا يعقدوا المهمة.

في بداية الاختبارات ، تم اختبار الروبوت على النهر ، وتم إطلاقه باستخدام قضيب صيد. تحول كل شيء ، وسرعان ما التقط الروبوت سرعة 35 كيلومترًا في الساعة ، وانفصل عن سطح الماء وانطلق في أول رحلة له.

عن بعد ، يمكنك خفض الجهاز ، والتحكم في عارضة من أجل تغيير اتجاه الحركة. خلال الاختبارات ، تبين أن الروبوت يتصرف على النحو المنشود. "لقد طارنا قريبًا جدًا من السطح وأي خطأ يمكن أن يؤدي إلى وقوع حادث. كنا جميعًا في حالة عصبية شديدة بسبب هذا ، ولكن في نفس الوقت كنا نستمتع باللحظة ، »يقول رئيس فريق التطوير.

في مرحلة إثبات المفهوم ، سار كل شيء على ما يرام ، لذلك تقرر أن يستمر الجهاز في التحسن. قريبًا ، يجب إضافة الشراع الموعود سابقًا إلى التصميم العام ، والذي سيسمح للنظام بالتحرك بشكل أسرع. ومن المخطط إطلاق عدة "طيور القطرس" من أجل أن تكون قادرة على مراقبة مساحات شاسعة من البحار والمحيطات.

Source: https://habr.com/ru/post/ar412457/


All Articles