تغيير زاوية الإقلاع يمنح روبوتًا يقلّد الطيور مسافة طيران أطول

قطع روبوت يطير برفرفة جناحيه مسافة أطول عندما أقلع بزاوية منخفضة، مقارنة بإقلاع أشد ميلًا إلى أعلى، ووصل المساران إلى ارتفاع متقارب عند تقييمهما بعد ثلاث ثوانٍ، ضمن ظروف الاختبار.

ووفقًا لدراسة نشرتها Cyborg and Bionic Systems بعنوان "استراتيجيات إقلاع شبيهة بالطيور يتيحها تأثير الرفرفة والميل في روبوت طائر بحجم متري"، استخدم الباحثون روبوت Hawk 3.0، وجمعوا تجارب الطيران مع محاكاة لتفاعل الجناح والهواء.

49% مسافة إضافية في الاختبار

قارن الباحثون استراتيجية بزاوية 15 درجة بأخرى بزاوية 65 درجة، ووجدوا أن المسار الأقل ميلًا زاد المسافة الإجمالية بنحو 49%، مع بلوغ ارتفاع متقارب عند نقطة التقييم المحددة.

يعطي المسار المنخفض أولوية للتسارع في البداية، ثم يحوّل جزءًا من الطاقة الحركية إلى ارتفاع، بينما يحقق المسار الآخر صعودًا أبكر، فتتغير طريقة توزيع الطاقة خلال مرحلة الإقلاع.

وأظهرت الدراسة أن حركة الرفرفة وتفاعل مرونة الأجنحة مع الهواء يولدان تأثيرًا يساعد على تعديل ميل الجسم عند السرعات المنخفضة، حيث تقل فاعلية أسطح التوجيه المعتادة.

لماذا لا تعني النتيجة طيرانًا أطول دائمًا؟

نسبة 49% تخص المسافة في المقارنة المذكورة، ولا تقيس زيادة مدى البطارية أو كفاءة جميع الطائرات، كما أُجريت تجارب الطيران في أجواء شبه خالية من الرياح وعلى منصة وتحكم محددين.

والطيور لا تعتمد على الأجنحة وحدها عند الانطلاق، إذ تدخل دفعة الأرجل وتغيير شكل الجناح والاستجابة الحسية ضمن حركتها، لذلك لا يختزل الروبوت جميع عناصر الإقلاع أو الهروب لدى الطيور.

ومن زاوية التصميم، تفتح النتيجة سؤالًا عن ترتيب التسارع والصعود وفق المهمة، فالحاجة إلى تجاوز عائق أمامي قد تختلف عن الحاجة إلى اكتساب مسافة أفقية خلال الثواني الأولى.

والمقارنة المفيدة لأي تطبيق لاحق تحتاج إلى تثبيت شروط الاختبار وتحديد المطلوب من الإقلاع، ثم قياس الأداء مع الرياح والعوائق والأحمال، بدل نقل النسبة من التجربة إلى كل حالة طيران.