Tollas szárnyú repülő robotokkal könnyebb zsúfolt helyeken manőverezni

Először fejlesztett ki tollas szárnnyal repülő robotot a kaliforniai Stanford Egyetem kutatócsoportja, a PigeonBotot a galambok ízületeinek működése alapján alakították ki.

A madarak tollaik legyezőszerű kinyitásával és visszazárásával változtatják szárnyuk alakját, így ügyesebben repülnek, mint a merev szárnyú drónok – számolt be a Sciencenews.org a Science Robotics tudományos lapban frissen publikált kutatásról.

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 vett részt a munkában.

A tollas szárnyakkal a légi robotok zsúfolt helyeken, épületek között vagy erdőben szűkebb fordulásokat is végre tudnak hajtani, könnyedébben navigálnak rossz légköri körülmények között.

Az új robot segítségével ráadásul állatok nélkül lehet tanulmányozni a madarak röptének mechanizmusát.

A kutatók galambtetemek szárnyait hajtogatták és nyújtották, hogy megállapítsák, hogy alakítják 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 nagyon izgalmas ebben a robotban, hogy olyan manipulációkat végezhetünk a szárnyával, amit élő madárral nem tennénk

– fűzte hozzá David Lentink, a Stanford biológus-mérnöke.

A kutató többek között arra is kíváncsi volt, képes-e kormányozni röptét a madár bal vagy jobb ujjízületének hajlításával.

Az a baj, hogy akármilyen jó madáridomár is vagyok, nem tudom rávenni az állatot, hogy csak az ujját mozdítsa

– magyarázta.

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 tudományos lap pénteken megjelent számában Lentink kutatócsoportja egy másik tanulmányát közölte. Ebben azt vizsgálták, miért nem alakulnak ki rések a tollak között, amikor a madár kitárja a szárnyait.

Amikor a tollakat egymásra csúsztatták, majd legyezőszerűen kiterjesztették, azt találták, hogy a tollak eleinte könnyen elcsúsznak egymáson, majd egy ponton megakadnak. Elektron- és röngtenmikroszkópos felvételek megmutatták, a tollak felső lapján lévő 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.