Első alkalommal fejlesztett ki tollas szárnnyal repülő robotot a kaliforniai Stanford Egyetem kutatócsoportja, a PigeonBotot a galambok ízületeinek működése alapján formálták ki.
A madarak tollaik legyezőszerű kinyitásával és visszazárásával változtatják szárnyuk alakját, ezáltal ügyesebben repülnek, mint a merev szárnyú drónok – számolt be a Sciencenews. org a Science Robotics akadémiai lapban frissen publikált kutatásról.
Első alkalommal fejlesztettek tollas szárnnyal repülő robotot
A tudósok megvizsgálták, hogy irányítják a galambok ízületei a szárnytollak mozgását, ennek alapján építettek egy robotgalambot, a PigeonBotot, melynek tollas szárnyai az eredetihez hasonlóan változtatják alakjukat.
A kutatás eredményei alapján mozgékonyabb, gyorsabb légi eszközöket lehet alkotni – mondta Dario Floreano, a lausanne-i műszaki egyetem robotkutatója, aki nem volt ott a munkában.
A tollas szárnyakkal a légi robotok zsúfolt helyeken, objektumok közt vagy erdőben szűkebb fordulásokat is végre tudnak hajtani, könnyedébben navigálnak rossz légköri helyzetek közt.
A korszerű robot segédkezésével mindemellett állatok nélkül lehet tanulmányozni a madarak röptének mechanizmusát.
A tudósok galambtetemek szárnyait hajtogatták és nyújtották, hogy megállapítsák, hogy formálják a madarak a szárnyuk alakját. Kiderült, hogy a csukló- és az ujjízület szöge befolyásolja leginkább a szárny repüléshez használt tollait.
A stanfordi kutatócsoport a madártestek tanulmányozásával szerzett tudás alapján valódi galambtollakkal és mesterséges ízületekkel építette meg a robotgalambot, amely változtatni tudja a szárnya alakját.
“Az is szerfelett izgalmas ebben a robotban, hogy olyan manipulációkat végezhetünk a szárnyával, melyet élő madárral nem tennénk” – fűzte hozzá David Lentink, a Stanford biológus-mérnöke.
A szakember például arra is kíváncsi volt, képes-e kormányozni röptét a madár bal vagy jobb ujjízületének hajlításával.
“Az a baj, hogy bármilyen jó madáridomár is vagyok, nem tudom rávenni az állatot, hogy csak az ujját mozdítsa” – érvelt.
Az irányítható robotgalambbal ez a probléma megoldódott: a repülési teszteken Lentink csapata megfigyelhette, hogy amikor a PigeonBot egyik szárnyának egyik ujjízületét mozdították meg, akkor döntött szárnyú fordulást hajtott végre – egyben elsőként bizonyították, hogy a madarak időnként az ujjuk mozgatásával kormányoznak a levegőben.
A Science akadémiai lap számában Lentink kutatócsoportja egy másik tanulmányát közölte. Ebben azt vizsgálták, miért nem alakulnak ki rések a tollak közt, amikor a madár kitárja a szárnyait.
Amikor a tollakat egymásra csúsztatták, ezt követően legyezőszerűen kiterjesztették, azt találták, hogy a tollak eleinte simán elcsúsznak egymáson, ezt követően egy ponton megakadnak. Elektron- és röngtenmikroszkópos felvételek megmutatták, a tollak felső lapján található apró horgok beleakadnak a másik toll alsó lapjának peremébe, amikor a kiterjesztéskor egymáson elcsúsznak.
Ezek a mikroszkopikus horgok tartják egymás mellett a szárnyakat, hogy ne alakuljanak ki rések repülés közben.
mti