Robotica › Autonome voertuigen & swarm robotics
Deze robot valt uit de lucht, richt zichzelf op en wordt een zeilboot
Onderzoekers van de Singapore University of Technology and Design hebben een robot gebouwd die als een vallend blad uit de lucht naar zee zweeft, zichzelf na de landing automatisch rechtop zet en vervolgens dezelfde vleugels als zeil gebruikt om over het water te varen. Het ontwerp, gepubliceerd in Science Robotics, moet de weg vrijmaken voor snel inzetbare en energiezuinige meetstations op zee.
De robot heet ALBATROSS en combineert drie taken die normaal gesproken drie verschillende apparaten vereisen: vliegen, landen op water en daarna varen. In plaats van voor elke fase apart gereedschap mee te nemen, hergebruikt het ontwerp steeds dezelfde onderdelen. Dat scheelt gewicht, kosten en kwetsbare bewegende delen.
Vallen zonder parachute
Wanneer de robot vanuit de lucht wordt losgelaten, valt hij niet simpelweg naar beneden. De starre vleugels zorgen voor een gecontroleerde, draaiende val die vergelijkbaar is met hoe een esdoornzaadje naar de grond dwarrelt. Techniek heet autonome vliegtechnologie en wordt hier toegepast zonder dat er een parachute of extra rem-systeem nodig is. Zodra de robot het wateroppervlak raakt, gebeurt er nog iets opmerkelijks: zonder motoren of actieve sturing klapt het apparaat zichzelf automatisch in de juiste drijfpositie. Dat zelfrichtend vermogen is puur mechanisch ingebouwd in de vorm en het gewicht van de romp, waardoor er geen kostbare actuator nodig is om de robot recht te zetten.Dezelfde vleugels, nieuwe functie
Na de landing verandert de rol van de vleugels volledig. Wat eerst zorgde voor een gecontroleerde val, dient nu als zeil. De robot gebruikt de wind om zich voort te bewegen over het wateroppervlak, zonder brandstof of batterijen voor voortstuwing te verbruiken. Daarmee wordt ALBATROSS in feite een soort onbemand oppervlaktevaartuig dat zijn eigen aandrijving meebrengt in de vorm van herbruikbare onderdelen. Volgens de onderzoekers van het AIR Lab in Singapore is het kernidee simpel: laat de fysieke structuur zoveel mogelijk werk doen, in plaats van voor elke fase een apart systeem te bouwen.Sneller ter plaatse op zee
Dit soort robots kan interessant worden voor situaties waarin snelheid telt, bijvoorbeeld bij het monitoren van olievlekken, het meten van watertemperatuur na een storm, of het volgen van scheepsbewegingen in afgelegen zeegebieden. Een vliegtuig of drone kan de robot in korte tijd boven de juiste locatie droppen, waarna het apparaat zelfstandig weken kan rondvaren om metingen te verzamelen. Omdat er nauwelijks bewegende delen of motoren nodig zijn, is de kans op storingen kleiner dan bij traditionele mariene robots.De onderzoekers benadrukken dat het hier nog om een onderzoeksprototype gaat. Toch laat de combinatie van luchtdropping, zelfrichting en zeilvermogen zien hoe ontwerpers steeds vaker naar de natuur kijken om meerdere technische problemen in één mechanisme op te lossen.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Robots zoals ALBATROSS maken het mogelijk om snel en goedkoop meetapparatuur op zee te krijgen, zonder dat daar een schip of dure doorontwikkelde drone voor nodig is. Doordat het ontwerp vrijwel geen actieve aandrijving nodig heeft, kunnen dit soort systemen langdurig en energiezuinig data verzamelen op moeilijk bereikbare plekken, bijvoorbeeld voor klimaatonderzoek of noodhulp na overstromingen.
- Autorotatie
- Een vorm van ongemotoriseerd dalen waarbij draaiende vleugels of bladen de val afremmen, vergelijkbaar met een dwarrelend esdoornzaadje.
- Zelfrichtend mechanisme
- Een mechanisch ontwerp dat een object na een val of kanteling automatisch, zonder motor of besturing, in de juiste positie terugbrengt.
- Actuator
- Een onderdeel dat elektrische of andere energie omzet in beweging, zoals een motor of hydraulische cilinder.
- Onbemand oppervlaktevaartuig
- Een vaartuig dat zonder bemanning over het wateroppervlak vaart, vaak op afstand bestuurd of volledig autonoom.
- Autonome vliegtechnologie
- Technieken waarmee een vliegend object zelfstandig, zonder voortdurende menselijke besturing, zijn koers en gedrag bepaalt.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
