ابتكار طائر آلي بإقلاع ذاتي بفضل نظام جناح متطور

ابتكر فريق من العلماء في الصين روبوتًا طائرًا جديدًا يحمل اسم “روبو فالكون”، مستلهمًا بشكل كبير من الطبيعة، ويتسم هذا الروبوت بآلية مبتكرة تتحكم في حركة أجنحته المرنة، التي تشبه أجنحة الخفافيش، مما يساعده على الطيران. ورغم أن “روبو فالكون” أظهر أداءً جيدًا عند السرعات الثابتة، إلا أنه واجه تحديات في الطيران بسرعات منخفضة أو في الإقلاع الذاتي، لكن فريق البحث أجرى تحسينات الآن في التصميم للتغلب على هذه العقبات.

وحسب ما ذكره موقع “tecxplore”، تم نشر بحثهم في مجلة “ساينس أدفانسز”، حيث تم عرض النسخة الجديدة “روبو فالكون 2.0” التي تتصف بجسم أخف وزناً، إذ يصل وزنه إلى 800 جرام، فضلًا عن ميكانيكية متطورة في الأجنحة تدمج بين حركات الطي المستخدمة لدى الطيور، مما يمكّنه من الإقلاع بشكل مستقل والطيران بسرعات منخفضة بنجاح.

قد اعتمدت معظم الروبوتات الطائرة السابقة المستوحاة من الطبيعة على ديناميكية جناح واحدة تتحرك بدقة، محاكيةً بذلك طيران الأحياء الصغيرة مثل الخفافيش والحشرات، بينما استخدم فريق البحث ديناميكية أكثر تعقيدًا تعتمد على ثلاث درجات من الحرية، مما يميزها باحتوائها على حركات الطي المتعددة. وسمح ذلك لهم بتطوير ميكانيكية قابلة للتعديل باستخدام مزيج من أجهزة التحكم، مما يسهل القيام بالحركات المعقدة للأجنحة.

ويشير الباحثون إلى أن هذه الميكانيكية الجديدة تمكّن “روبو فالكون 2.0” من الإقلاع والطيران للأمام باستخدام حركات الأجنحة الأمامية السفلية، بينما تُستخدم الأجنحة العلوية لإنتاج الرفع والدفع، مما يجعل عملية إقلاعه مشابهة تمامًا لطيور الطبيعة. ويعتبر ضبط زاوية ميل الأجنحة من الأمور الضرورية لتسهيل التحكم في الطيران واستقرار الروبوت أثناء حركته في الهواء.

استند الفريق في تجاربهم إلى استخدام نفق الرياح والبرامج الحاسوبية، بالإضافة إلى اختبارات الطيران الحقيقية، لتحليل أداء التصميم الجديد. وقد أكدت هذه التجارب أن زيادة زاوية ميل الأجنحة تعزز من الرفع والحركة، مما يساهم في تحسن الإقلاع والتحكم في الميل أثناء الطيران، وهو ما تمت ملاحظته أيضًا خلال اختبارات الطيران الواقعية.

يمثل التصميم الجديد خطوة نوعية نحو تطوير هندسة الروبوتات الطائرة، حيث نجح في معالجة مشكلة الإقلاع الذاتي، لكن الفريق يعتقد أنه يمكن تحسينه أكثر في المستقبل، ويشيرون إلى الحاجة إلى إضافة ذيل متحرك لتعزيز الاستقرار أثناء الطيران بسرعات عالية.