يحقق روبوت Humanoid Humanoid للطائرات طائرة تحوم مستقرة

على مدار السنوات القليلة الماضية ، يعمل المهندسون الإيطاليون على روبوت بشري لتطبيقات الاستجابة للطوارئ. يحتوي Ironcub3 على طائرات على ظهرها وملفات النار على ذراعيها ، وقد حقق الآن إقلاعًا مستقرًا وحومًا للمرة الأولى.

ملاحظة المحرر: غالبًا ما يسألنا القراء عن المتابعة حول القصص التي لا تنسى. ماذا حدث لهذه القصة منذ النشر؟ تم نشر هذه المقالة في الأصل العام الماضي ولكن تم إعادة تحريرها وتحديثها بمعلومات جديدة الحالية اعتبارًا من يونيو 2025. استمتع!

لقد اتخذ المشروع من مجموعة الذكاء الاصطناعي والميكانيكي في المعهد الإيطالي للتكنولوجيا (Istituto Italiano di Tecnologia) ثنيًا يشبه الطفل المصمم لأبحاث الذكاء الاصطناعي- ICUB – ويهدف إلى إخراجها من الأرض باستخدام طائرة نفاثة.

بالإضافة إلى ربط حزمة مزدوجة في ظهرها ، ضحى الفريق أيضًا بأيدي الروبوت المرنة التي تشبه الإنسان لصالح المزيد من Jetcats التي تتنفس النار. يقال إن الدفع يتجاوز الحد الأقصى عند 1000 ن (حوالي 225 رطل) ويمكن أن تصل درجات حرارة العادم إلى 800 درجة مئوية (1،472 درجة فهرنهايت).

أخبرنا المهندسون: “يمثل IronCub3 قفزة كبيرة إلى الأمام من الإصدارات السابقة من مشروع IronCub”. “في حين تم استخدام الإصدارات الأصلية لتطوير واختبار مكونات بمعزل عن غيرها-مثل تصميم Jetpack ، أو خوارزميات التقدير ، أو التعلم الديناميكي الهوائي-يعد IronCub3 أول نظام كامل لدمج جميع هذه العناصر في روبوت بشري يمكن للطيران يعمل بشكل كامل.”

تم التعامل مع IronCub3 المستوحى من Tony Stark مع العمود الفقري التيتانيوم تم تطويره حديثًا لمساعدته على التغلب على القوى التي يتم تشغيلها ، وكان لها أغطية مقاومة للحرارة تم تطبيقها بدلاً من الدعوى الخارجية غير التقليدية على النماذج الأولية السابقة. تم تصميم الإلكترونيات الجديدة ، وأجهزة استشعار Force-Torque مثبتة في jetpack وإزالة المكونات لإفساح المجال للنظام المحدث. أخبرنا الفريق أن ساعده “تم تصميمه بعناية باستخدام تحليل FEM لدعم ديناميات الطيران الواقعية” وأن الإنسان يتميز أيضًا “بنية التحكم متعددة المعدلات ، بما في ذلك نموذج تحكم تنبؤية مصمم خصيصًا للتشغيل غير الخطي والترددات المتعددة من الطائرات والمفاصل”.

اعتبارًا من أغسطس من العام الماضي ، تم اختبار Humanoid الذي يعمل بالطاقة النفاثة في نفق الرياح للتحقق من محاكاة AERO ، وكانت جميع الطائرات تم تشغيله بنجاح عدة مرات. قام الفريق منذ ذلك الحين بتطوير “نموذج تحكم متقدم للأنظمة المكونة من عدة أجزاء مترابطة” بالإضافة إلى النماذج القائمة على الذكاء الاصطناعي لتقدير القوى الديناميكية الهوائية في الوقت الفعلي.

كما ترون في الفيديو أعلاه ، تمكنت النموذج الأولي IronCub3-الذي يبلغ وزنه 70 كجم (154 رطلاً) ، بما في ذلك الطائرات-من تحقيق التحويل المستقر والثبات نسبيًا ، على الرغم من أن وقتها الذي كان لفترة قصيرة للغاية.

من المؤكد أن الباحثين لم يجعلوا الأمر سهلاً على أنفسهم ، حيث تضيف الأشكال المتعددة لجسم الروبوت وأذرعه المنقولة تعقيدًا لأنظمة التحكم في الطيران القائمة على الذكاء الاصطناعي. “تشمل نماذجنا الشبكات العصبية المدربة على بيانات محاكاة وتجريبية ويتم دمجها في بنية التحكم في الروبوت لضمان رحلة مستقرة” ، كشفت أنطونيلو باولينو ، أول مؤلف لـ A ورقة عن التطورات الأخيرة.

تم الإبلاغ عن مجموعة أجهزة الاستشعار على متنها على متن الطائرة (وحدة قياس بالقصور الذاتي ، وأجهزة استشعار قوة TORQUE وكاميرا عمق RealSense) وأنظمة التحكم الخاصة بها قوية بما يكفي للتعامل مع بيئات التشغيل القصوى. يقول الفريق إن هذا المزيج يجب أن يسمح للروبوت أيضًا “الحفاظ على الموقف والاستقرار حتى أثناء المناورات غير الثابتة ، مثل إشعال المحرك المتسلسل أو التغييرات في هندسة الجسم.”

لكن هذا شيء للمستقبل. حتى الآن ، قام المشروع بتطوير واختبار الطيران في منطقة صغيرة داخل الحرم الجامعي للمعهد الإيطالي للتكنولوجيا. ولكن مع تقدم العمل ، سيحتاج المشروع إلى مساحة أكبر للتجربة – وقد أصبح ذلك ممكنًا بفضل التعاون مع مطار جنوة.

“هذا البحث يختلف اختلافًا جذريًا عن الروبوتات البشرية التقليدية وأجبرنا على قفزة كبيرة إلى الأمام فيما يتعلق بحالة الفن” ، أوضح دانييلي بوتشي. “هنا ، تلعب الديناميكا الحرارية دورًا محوريًا-تصل غازات الانبعاثات من التوربينات إلى درجة حرارة 700 درجة مئوية وتدفقها تقريبًا بسرعة الصوت. يجب تقييم الديناميكا الهوائية في الوقت الفعلي ، في حين يجب أن تتعامل أنظمة التحكم على كل من محركات المفصل البطيئة والتوربينات النفاث السريعة.

الهدف النهائي هو أن يكون لديك بشري يمكن أن يطير إلى موقع كارثة/طوارئ لإجراء عمليات التفتيش الجوية أو تزويد الموظفين عن بُعد بالبيانات الرئيسية. ولكن سيكون قادرًا أيضًا على الهبوط والتجول ، والانتقال إلى العقبات ، وتسلق السلالم ، والأبواب المفتوحة وما إلى ذلك. يمكن أن تكون هذه القدرة على التكيف مفيدة لتفتيش المباني الخطرة أو البنية التحتية.

مصدر: المعهد الإيطالي للتكنولوجيا

تم نشر نسخة من هذه المقالة في الأصل في عام 2024.

          appId : '38456013908',

      xfbml : true,
      version : 'v3.3'
  });