Pajisjet ajrore të paekipuar (UAV), të njohura zakonisht si drone, tani përdoren për të kapur imazhe dhe për të kryer një gamë të gjerë misionesh në mjedise të jashtme. Ndërsa tani ka disa dizajne UAV me përparësi dhe karakteristika të ndryshme, shumica e robotëve ajrorë konvencionalë janë të nënaktuar, që do të thotë se ata kanë më pak aktuatorë të pavarur se sa shkallët e tyre të lirisë (DoF).
Sistemet e nënaktuara shpesh janë më kosto-efektive dhe mund të kontrollohen duke përdorur strategji më të thjeshta kontrolli sesa sistemet e mbireaktuara (dmth, robotët që kanë më shumë aktuatorë të pavarur sesa DoF e tyre). Megjithatë, ata shpesh janë më pak të besueshëm dhe jo aq të aftë për të kontrolluar me saktësi pozicionin dhe orientimin e tyre.
Studiuesit në Aleancën Baske për Kërkim dhe Teknologji (BRTA) të Tecnalia në Spanjë kohët e fundit zhvilluan një robot të ri ajror të mbireaktuar që mund të kontrollojë në mënyrë të pavarur pozicionin dhe orientimin e trupit të tij kryesor. Ky robot, i prezantuar në një artikull të publikuar në Robotics and Autonomous Systems, ka katër kuadrotorë që mbajnë në mënyrë bashkëpunuese trupin e tij qendror.
“Artikulli ynë i fundit u frymëzua nga nevoja për të shtyrë kufijtë e UAV-ve përtej detyrave të vëzhgimit pasiv, për të ndihmuar në automatizimin e detyrave që aktualisht janë të rrezikshme ose të kushtueshme, siç është puna në lartësi ose në vende të largëta,” tha Imanol Iriarte, bashkëautor i artikullit, për TechXplore. “Ne synonim të zhvillonim një sistem që mund të ndërvepronte në mënyrë aktive me mjedisin e tij, duke kryer detyra si transporti i ngarkesave, ndërtimi bashkëpunues, inspektimi i bazuar në kontakt ose mirëmbajtja e infrastrukturave.”
Objektivi kryesor i punës së fundit nga Iriarte dhe kolegët e tij në Tecnalia ishte të projektonin një robot ajror me disa aktuatorë që kontribuojnë në gjenerimin e shtytjes së tij, i cili mund të kontrollonte në mënyrë të pavarur pozicionin dhe orientimin e trupit të tij qendror. Roboti që ata zhvilluan përbëhet nga një trup kryesor i lidhur me katër kuadrotorë përmes bashkimeve universale pasive.
“Kuadrotorët mbajnë në mënyrë bashkëpunuese trupin kryesor, gjë që lejon kontrollin e pavarur të gjashtë shkallëve të lirisë së trupit kryesor, duke i mundësuar robotit të kryejë manovra komplekse dhe të ndërveprojë me mjedisin e tij në një mënyrë më të shkathët,” shpjegoi Iriarte. “Përparësitë kryesore të sistemit tonë janë autoriteti i lartë i kontrollit, aftësia e tij për të ngritur dhe ulur në sipërfaqe të pjerrëta dhe aftësitë e tij të vektorizimit të shtytjes.”
Përveç robotit të tyre ajror, studiuesit gjithashtu zhvilluan një algoritëm kontrolli të veçantë që konverton pozicionet dhe orientimet e kërkuara të trupit kryesor në komandat e shpejtësisë këndore për 16 helikat e robotit. Ky algoritëm gjithashtu refuzon në mënyrë efikase shqetësimet e jashtme, duke përmirësuar më tej kontrollin e robotit.
“Roboti ynë ajror mund të ndjekë në mënyrë autonome gjashtë shkallët e lirisë së trupit të tij kryesor duke përdorur vetëm mekanizma pasivë, një arritje që është e pamundur për multirotorët konvencionalë të nënaktuar,” tha Iriarte. “Aplikimet praktike të robotit mund të jenë të shumta, duke përfshirë transportin e ngarkesave, ndërtimin bashkëpunues, inspektimin e bazuar në kontakt ose mirëmbajtjen e infrastrukturave.”
Iriarte dhe kolegët e tij deri tani kanë vlerësuar robotin e tyre në një seri testesh të kryera si në simulim ashtu edhe në një mjedis të vërtetë të jashtëm. Ata zbuluan se roboti i tyre mund të ndjekë në mënyrë autonome 6 DoF të trupit të tij qendror, gjë që është e paarritshme për UAV-të konvencionale.
Në të ardhmen, roboti i studiuesve mund të përmirësohet më tej dhe të testohet në një gamë më të gjerë mjedisesh reale. Përfundimisht, ai mund të përdoret për të trajtuar një sërë misionesh komplekse që kërkojnë kontroll dhe ndjekje me saktësi të lartë.
“Në studimet tona të ardhshme, planifikojmë të rrisim nivelin e autonomisë së robotit dhe të përmirësojmë performancën dhe qëndrueshmërinë e sistemit, si dhe të studiojmë variante të arkitekturës më të përshtatshme për detyra specifike,” shtoi Iriarte.
