16 مه 2022 – توسط باب یرکا، -تصویر ربات. اعتبار: Songnan Bai و Pakpong Chirarattananon
سه نفر از محققان دانشگاه سیتی هنگ کنگ یک پهپاد کوچک بر اساس غلاف دانه افرا ساخته اند. Songnan Bai، Qingning He و Pakpong Chirarattananon در مقاله خود که در مجله Science Robotics منتشر شده، توضیح می دهند که چگونه از غلاف دانه افرا به عنوان الهام بخش برای افزایش زمان پرواز در پهپادهای زیر 100 گرم استفاده کردند.
غلاف بذر افرا به دلیل طراحی هلیکوپتری خود به خوبی شناخته شده است. همانطور که از درخت می‌افتند، مانند روتور هلیکوپتری بدون موتور می‌چرخند و با پرتاب شدن به دور، فاصله‌شان را با درخت افزایش می‌دهند. در این تلاش جدید، محققان به دنبال بهره‌برداری از کارایی ذاتی ساختار غلاف دانه افرا برای افزایش زمان پرواز پهپادهای کوچک بودند. برای این منظور، آنها یک هواپیمای بدون سرنشین کوچک ساختند که می تواند مانند غلاف دانه افرا بچرخد تا در ارتفاع بماند. پهپاد به دست آمده می تواند تقریباً دو برابر هواپیماهایی با طراحی سنتی چهار روتور پرواز کند.
اکثر هواپیماهای بدون سرنشین دارای روتورهای چرخان برای بالا بردن هستند. این طراحی جدید دارای دو روتور کوچک در نوک بال‌ها است که باعث چرخش آنها می‌شود – بالابری به لطف بال‌های چرخان انجام می‌شود که باعث بهبود کارایی آن می‌شود. محققان همچنین تجهیزات الکترونیکی و باتری را در مرکز پهپاد اضافه کردند. وزن کل آن کمتر از 35 گرم است و با سرعت تقریبی 200 دور در دقیقه می چرخد. آزمایشات نشان داد که می تواند تا 24 دقیقه در هوا معلق باشد. محققان خاطرنشان می کنند که به دلیل ثبات ذاتی طراحی، هیچ ریزپردازنده تثبیت کننده مورد نیاز نیست. آنها همچنین خاطرنشان کردند که با دستکاری سرعت روتورهای کوچک توانستند پرواز کنترل شده با موقعیت را انجام دهند.
محققان همچنین توانایی پهپاد را برای حمل محموله کوچک از جمله دوربین آزمایش کردند. از آنجایی که دوربین با پهپاد می‌چرخد، آنها نرخ فریم آن را با سرعت چرخش پهپاد هماهنگ کردند و یک فید ویدیویی تا حدودی متزلزل اما قابل استفاده تولید کردند. آنها همچنین توانایی حمل یک دستگاه 21.5 گرمی برای انجام عملیات نقشه برداری و نظارت را نشان دادند.
