É um fato científico bem estabelecido e indiscutível de que os esquilos são o animal mais interessante do universo conhecido, e qualquer pessoa que discorda está errada. Quero dizer, você já os viu perseguindo árvores e zoom entre galhos mais rapidamente do que um motorista da IndyCar olhando para a bandeira quadriculada? Essas travessuras de alta figura podem parecer imprudentes, mas os esquilos estão cheios de surpresas. Eles podem (em teoria, pelo menos) cair com segurança de qualquer altura, estendendo-se e dando a si uma proporção de tamanho / massa muito grande, o que reduz bastante sua velocidade terminal.
Basta dizer que, quando surgir qualquer notícia de tecnologia relacionada ao esquilo, clamamos para cobrir aqui no Hackster Information. O último exemplo vem até nós da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang, onde uma equipe de pesquisadores está construindo um drone altamente manobrável modelado após o comportamento do esquilo voador. Ele incorpora asas dobráveis em seu design, que permitem ter um desempenho mais apertado e mais recente de manobras mais responsivas que os drones convencionais. Considerando o quão ágil é a variedade peluda de esquilo voador no ar, isso soa como uma receita para incrível.
Uma olhada mais de perto no design de {hardware} (📷: D. Lee et al.)
Todo o sistema pesa apenas 548 gramas, com as asas dobráveis de silicone adicionando apenas 24 gramas. É alimentado por quatro motores de alta velocidade, dois servos para implantação de asa e é guiado por um Arduino Portenta H7 com um microcontrolador STM32 de núcleo duplo. Os sensores incluem IMUS duplo, um barômetro e GNSS-todos os quais ajudam o drone a permanecer orientado e no curso no meio do vôo.
O que torna esse drone tão especial não é apenas a adição de asas, mas como essas asas são usadas. A equipe projetou uma estrutura de controle de coordenação (TWCC) para gerenciar de maneira inteligente quando e como implantar as asas dobráveis. Você pode pensar nisso como os reflexos instintivos embutidos do drone, como como um esquilo actual ajustaria instintivamente o deslize para evitar uma coruja ou dar um salto ousado. O algoritmo TWCC coordena a implantação da asa com o impulso da hélice para expandir o conjunto de movimentos controláveis do drone, particularmente os verticais irritantes que normalmente são desafiadores para os quadcopters padrão.
Uma visão geral da estrutura de controle de coordenação da asa de impulso (📷: D. Lee et al.)
Para prever com precisão como o ar se comportará em torno das asas no voo do mundo actual, a equipe desenvolveu uma rede neural recorrente assistida por física. Este modelo de aprendizado de máquina foi treinado em dados reais de voo para ajustar dinamicamente o ângulo de ataque – ou seja, como a asa corta o ar – com base no comportamento aerodinâmico actual. Ao fazer isso, o drone pode tomar decisões mais inteligentes de bordo e antecipar melhor como dobrar ou desdobrar suas asas afetará o desempenho.
Em testes ao ar livre envolvendo trajetórias dinâmicas e obstáculos virtuais, o drone de esquilo voador demonstrou uma melhoria de 13,1% na precisão do rastreamento em relação aos drones convencionais.
Ao misturar um design bio-inspirado com um sistema de controle de ponta e aprendizado de máquina, os pesquisadores criaram um drone que faz mais do que apenas voar-ele se adapta, reage e executa com um nível de agilidade que o aproxima um passo mais perto do que é visto no mundo pure. Se o futuro dos drones se parece com o esquilo voador, parece que estamos no caminho certo.