बर्ड रोबोट प्रोटोटाइप स्वायत्त टेकऑफ करतो आणि चीनमधील चाचण्यांमध्ये एव्हीयन जीवशास्त्राचे अनुकरण करतो

शिआन येथे स्थित नॉर्थवेस्टर्न पॉलिटेक्निकल युनिव्हर्सिटीच्या अभियंत्यांनी उच्च निष्ठा असलेल्या पक्षी आणि वटवाघळांच्या उड्डाण यांत्रिकीची प्रतिकृती बनवणारी रोबोटिक प्रणाली विकसित करून एरोनॉटिकल अभियांत्रिकीमध्ये एक महत्त्वपूर्ण टप्पा गाठला आहे. RoboFalcon 2.0 नावाचे उपकरण, बाह्य सहाय्याशिवाय टेकऑफ करून आणि कमी वेगाने स्थिरता राखून मागील मॉडेल्सच्या ऐतिहासिक मर्यादांवर मात करते. विंगच्या जटिल हालचालींना सतत चक्रात समाकलित करण्याची क्षमता, शुद्ध वायुगतिकीय नियंत्रण सक्षम करण्याच्या क्षमतेमध्ये नावीन्य आहे.

या प्रकल्पात लागू केलेल्या बायोमिमेटिक तंत्रज्ञानाचे उद्दिष्ट हवाई रोबोटिक्समधील सततची आव्हाने, विशेषत: बाह्य प्रक्षेपकांवर अवलंबून राहणे किंवा हळू आणि अचूक युक्ती करण्यास असमर्थता यांचे निराकरण करणे आहे. प्रयोगशाळांमध्ये आणि पवन बोगद्यांमध्ये केलेल्या कठोर चाचणीने वेगवेगळ्या परिस्थितीत प्रणालीची प्रभावीता प्रमाणित केली, जैविक नक्कल स्वायत्त नेव्हिगेशनसाठी व्यावहारिक उपाय देऊ शकते हे दर्शविते.

पाहिल्या गेलेल्या मुख्य तांत्रिक प्रगतींपैकी, टेथर्ड फ्लाइट्स दरम्यान स्थिर प्रक्षेपण राखण्याची क्षमता आणि खेळपट्टी नियंत्रणासाठी मोठेपणाचे स्वतंत्र समायोजन स्पष्ट आहे. प्रणाली 7.5 Hz पर्यंत पोहोचू शकणाऱ्या ॲडजस्टेबल बीट फ्रिक्वेन्सीला देखील अनुमती देते, ऑपरेशनल अष्टपैलुत्व ऑफर करते.

डिव्हाइस तपशील आणि अभियांत्रिकी

RoboFalcon 2.0 मध्ये साधारण शिकार पक्ष्याच्या आकाराचे अनुकरण करण्यासाठी ऑप्टिमाइझ केलेले परिमाण आणि वजन वैशिष्ट्ये आहेत, ज्याचे वजन अंदाजे 800 ग्रॅम आहे आणि पंख 1.2 मीटर आहे. सेंट्रल ड्राइव्ह स्ट्रक्चर एकाच मोटरद्वारे समर्थित आहे, जे शंकूच्या आकाराच्या रॉकर प्रकाराच्या यंत्रणेला जोडते. हे यांत्रिक कॉन्फिगरेशन इंजिनच्या गतिज उर्जेच्या पंखांमध्ये कार्यक्षम प्रसारणासाठी जबाबदार आहे, उड्डाणासाठी आवश्यक समक्रमण सुनिश्चित करते.

पंखांची रचना तीन वेगळ्या विभागांमध्ये रणनीतिक विभागणीसह केली गेली होती, सर्व एक प्रतिरोधक आणि हलके पॉलिस्टर झिल्लीने झाकलेले होते. सामग्रीची ही निवड बीटिंग सायकल दरम्यान आवश्यक लवचिकता सुनिश्चित करते, पंखांच्या नैसर्गिक लवचिकतेची आणि उडणाऱ्या प्राण्यांच्या त्वचेची नक्कल करते.

प्रगत डीकपलिंग यंत्रणा संरचनेत एकत्रित केली गेली आहे, ज्यामुळे वाकणे आणि स्वीपिंग हालचालींमध्ये स्वतंत्र बदल होऊ शकतात. हे वैशिष्ट्य कलते स्ट्रोक विमाने तयार करते, एक वायुगतिकीय तंत्र जे पक्ष्यांमध्ये संथ उड्डाण दरम्यान पाहिले जाते, उच्च गतीशिवाय लिफ्टसाठी आवश्यक आहे.

FSF सायकल डायनॅमिक्स आणि फ्लाइट नियंत्रण

रोबोटचे ऑपरेशन “फ्लॅप-स्वीप-फोल्ड” सायकल (फ्लॅप, स्वीप आणि फोल्ड) वर आधारित आहे, जे पंखांच्या प्रत्येक हालचालीमध्ये तीन आवश्यक बायोमेकॅनिकल क्रिया एकत्र करते. विंग डिसेंट फेज (डाउनस्ट्रोक) दरम्यान, आधीच्या वेंट्रल हालचाली रोबोटला हवेत ठेवण्यासाठी आवश्यक बहुतेक लिफ्ट फोर्स तयार करण्यासाठी जबाबदार असतात. दुसरीकडे, पंख मागे घेऊन अपस्ट्रोक केले जाते, वायुगतिकीय प्रतिकार कमी करण्यासाठी आणि ऊर्जा वाचवण्यासाठी एक बुद्धिमान धोरण आहे.

पंखांचा स्वीप 5 ते 25 अंशांच्या दरम्यान बदलू शकतो, ज्यामुळे पिचिंगचा क्षण नियंत्रित आणि अचूक रीतीने बदलला जाऊ शकतो. ग्रेटर स्वीप ऍम्प्लिट्यूड्स लीडिंग एज व्होर्टेक्सला बळकट करण्यासाठी दर्शविले गेले आहेत, ही एक द्रव-गतिशील घटना आहे जी कमी वेगाने विमानाची कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारते. याव्यतिरिक्त, पंखांची घडी सायकलच्या निष्क्रिय टप्प्यांमध्ये स्थिरतेसाठी योगदान देते, ज्यामुळे होव्हरिंग मॅन्युव्हर्स आणि निर्देशित उड्डाणासाठी गुळगुळीत संक्रमण करण्याची क्षमता मिळते.

प्रायोगिक प्रमाणीकरण आणि सिम्युलेशन

डिझाइनमागील सिद्धांत सिद्ध करण्यासाठी, शून्य ते 7 मीटर प्रति सेकंद या गतीने प्रोटोटाइपचे मूल्यांकन करून खुल्या पवन बोगद्यामध्ये प्रयोग केले गेले. सहा-घटक लोड सेलद्वारे कॅप्चर केलेले मोजमाप, स्वीप मोठेपणा विस्तृत केल्यामुळे सरासरी लिफ्टमध्ये सातत्याने वाढ नोंदवली गेली.

Leia Tambem

संशोधनातून असे दिसून आले आहे की पालकांना त्यांची मुले कृत्रिम बुद्धिमत्ता कशी वापरतात याबद्दल माहिती नसते

Zach Cregger चे नवीन Resident Evil गेमकडे दुर्लक्ष करते आणि नवीन पात्रांसह अभूतपूर्व कथेवर लक्ष केंद्रित करते

अफवा सुचविते की निन्टेन्डो स्विच 2 ची विशेष आवृत्ती ओकारिना ऑफ टाइमच्या रीमेकसह तयार करत आहे

डिव्हाइसचा नेट थ्रस्ट वेगवेगळ्या बीटिंग फ्रिक्वेन्सीवर स्थिर राहिला, ज्यामुळे इंजिन आणि ट्रान्समिशन मेकॅनिझमची मजबूतता प्रमाणित होते. हे देखील निदर्शनास आले की पिचिंग क्षण जास्त वेगाने सकारात्मक झाला, जे पुरेसे अनुदैर्ध्य नियंत्रण दर्शवते.

प्राप्त झालेल्या परिणामांनी कमी मानक विचलन सादर केले, जे संशोधन कार्यसंघाद्वारे केलेल्या मोजमापांच्या पुनरावृत्ती आणि विश्वासार्हतेची पुष्टी करते.

नेव्हीअर-स्टोक्स समीकरणांवर आधारित प्रगत संगणकीय विश्लेषणे, जास्तीत जास्त स्वीप सेटिंग्जमध्ये अग्रगण्य धार व्हर्टेक्स मजबूत करणे ओळखले. सिम्युलेशनमध्ये असे दिसून आले की दाबाचे केंद्र पुढे सरकले, एरोडायनामिक मोमेंट आर्मचा विस्तार केला आणि हळू उड्डाणात लिफ्टचे फायदे स्पष्ट केले.

स्वायत्तता आणि टेकऑफ चाचण्या

स्वायत्त टेकऑफ क्षमतेची चाचणी डायनॅमिक सिम्युलेशन मॉडेल्स वापरून केली गेली ज्याने PID (प्रपोर्शनल-इंटिग्रल-डेरिव्हेटिव्ह) नियंत्रण लागू केले. 3 मीटर प्रति सेकंदापेक्षा कमी वेग असलेल्या जवळ-होव्हर परिस्थितीत खेळपट्टीची स्थिरता राखण्यासाठी पंखांच्या स्वीपमध्ये समायोजन आवश्यक होते. प्रणालीने वेगवेगळ्या स्केलवर मागणीच्या प्रमाणात नियंत्रण प्रदर्शित केले, जरी प्रक्षेपणातील भिन्नता टाळण्यासाठी उच्च वेगाने भरपाईची आवश्यकता ओळखली गेली.

15 मीटरच्या त्रिज्येत केलेल्या व्यावहारिक टेथर्ड फ्लाइट चाचण्यांमध्ये, RoboFalcon 2.0 ने बाह्य सहाय्याशिवाय उड्डाण करण्याच्या क्षमतेची पुष्टी केली. गुरुत्वाकर्षणाच्या मानक केंद्रासह, प्रक्षेपण “S” आकाराच्या पॅटर्नचे अनुसरण करते, 7 Hz च्या वारंवारतेने 4 मीटर प्रति सेकंदाच्या कमाल गतीपर्यंत पोहोचते. गुरुत्वाकर्षणाच्या मध्यभागी मागील समायोजनामुळे आणखी जास्त प्रवेग होऊ शकतो, खेळपट्टीची अस्थिरता न दाखवता 6 मीटर प्रति सेकंदापर्यंत पोहोचते, सर्वात तीव्र युक्ती दरम्यान वीज वापर सुमारे 400 वॅट्सच्या आसपास फिरत होता.

तांत्रिक उत्क्रांती आणि संस्थात्मक संदर्भ

2021 मध्ये सादर केलेल्या मॉडेलच्या विपरीत, जे क्रूझ फ्लाइट्सपुरते मर्यादित होते, आवृत्ती 2.0 कमी-स्पीड ऑपरेशन्ससाठी विशिष्ट पुनर्रचना समाविष्ट करते. कीटक-प्रेरित डिझाईन्स सहसा अनन्य प्रमाणात स्वातंत्र्याचा वापर करतात, तर रोबोफाल्कन कशेरुकांमध्ये आढळलेल्या नमुन्यांचे अनुसरण करते, उच्च जैव यांत्रिक जटिलता ऑफर करते. नवीन प्रोटोटाइप एकात्मिक पद्धतीने सक्रिय आणि निष्क्रिय टप्प्यांचे समन्वय साधून ऐतिहासिक मर्यादांना संबोधित करते, ऊर्जा कार्यक्षमतेच्या आव्हानांना न जुमानता भविष्यातील व्यावहारिक अनुप्रयोगांसाठी दृष्टीकोन व्यवहार्य बनवते.

शानक्सी प्रांतात केलेले संशोधन, एरियल बायोमिमेटिक रोबोटिक्समध्ये जागतिक बेंचमार्क म्हणून नॉर्थवेस्टर्न पॉलिटेक्निकल युनिव्हर्सिटीचे स्थान अधिक मजबूत करते. जबाबदार संघाने अत्याधुनिक यांत्रिक आणि इलेक्ट्रॉनिक घटक एकत्रित करून, मागील प्रोटोटाइपमधून यंत्रणा विकसित केली. बायोइन्स्पायर्ड ड्रोनच्या स्वायत्तता आणि उड्डाण कार्यक्षमतेमध्ये भविष्यातील सुधारणांसाठी परिणामांनी आशादायक दृष्टीकोन प्राप्त केला.