Летающие роботы-манипуляторы использовались для инспекций, технического обслуживания и спасательных операций. Однако их точность в кооперативном полёте оставалась ограниченной. Исследователи из Университета Уэстлейк в Китае продемонстрировали прорыв — FlyingToolbox. Это беспилотная система, способная менять инструменты в воздухе с точностью до долей сантиметра.
Система обеспечивает бесперебойную работу двух микролетающих аппаратов. Один из них выполняет функции ящика с инструментами, а другой — дрона-манипулятора, что позволяет преодолевать помехи в воздушном потоке, которые ранее делали такую координацию практически невозможной.
Дрон FlyingToolbox демонстрирует невероятную точность замены инструментов в воздухе, открывая путь для воздушной робототехники следующего поколения.
По данным отчета журнала Nature, исследователи под руководством команды Университета Уэстлейк разработали FlyingToolbox со встроенной системой слежения за зрением, стыковкой на основе электромагнитов и нейронной сетью, которая прогнозирует и компенсирует помехи воздушного потока в режиме реального времени.
Точность системы была проверена в условиях нисходящего потока воздуха, достигающего скорости 13,18 метра в секунду, при этом потоки воздуха были достаточно сильными, чтобы смещать обычные дроны во время полета. Тем не менее, новая система обеспечивала впечатляющую точность стыковки 0,80 ± 0,33 см, что значительно превосходит существующие системы для дронов, точность которых обычно составляет всего 6–8 см.
Испытания показали, что дрон-манипулятор может устанавливаться, использоваться и переключаться между инструментами в воздухе. Более того, он может перерезать нить ножницами перед захватом и размещением объектов. В кооперативной воздушной робототехнике надежность и повторяемость системы являются важными инновациями.
В исследованиях отмечается, что даже если эксперименты проводились в помещении, надёжность системы открывает путь к её использованию на открытом воздухе. Эта инновация может вдохновить на создание будущих беспилотных систем. Система позволяет заменять аккумулятор, ремонтировать детали и выполнять точное техническое обслуживание, особенно в сложных условиях.
По мнению экспертов, эта разработка является важной вехой в развитии воздушной робототехники. Кроме того, FlyingToolbox представляет собой значительный шаг к созданию полностью автономных многофункциональных летающих манипуляторов, расширяя их возможности для обеспечения безопасности и эффективности в реальных миссиях.