Российские исследователи разработали прототип робоптицы с автономными крыльями и хвостом.

Птицы способны быстро и точно маневрировать в полете. Поэтому инженеры стремятся воспроизвести механику их движений в искусственных устройствах. В этой связи российские ученые создали и изготовили роботизированную модель пернатого существа, в которой реализовано независимое управление движением каждого крыла, а также изменением их размаха и движением хвостового оперения.

Результаты исследований опубликованы в сборнике докладов Шестой международной конференции «Нейротехнологии и нейроинтерфейсы». Ученые пояснили, что уникальность разработанного устройства заключается в том, что для каждого крыла установлен отдельный комплект двигателя и управляющей микроэлектроники. Это позволило прототипу получить дополнительные степени свободы, что позволяет в широком диапазоне имитировать движения настоящей птицы. Благодаря этому механизм модели может изменять положение крыльев и хвостового оперения, что помогает выявить оптимальные режимы для различных маневров и типов полетов.

«Прототип позволяет сопоставить теоретические выкладки с реальными условиями. С помощью этой модели можно экспериментально определить, как на аэродинамику влияют углы установки крыльев, частота взмахов или положение тела робоптицы в воздушном потоке», — отметил руководитель исследований Виктор Казанцев, руководитель лаборатории нейробиоморфных технологий МФТИ и заведующий кафедрой нейротехнологий ННГУ.

Например, с помощью роботизированного макета ученые выясняют, под каким углом нужно установить крыло биоморфного беспилотника относительно набегающего воздушного потока для увеличения подъемной силы. Или как расположить верхние конечности относительно туловища, чтобы робоптица могла ускориться или замедлиться.

Эти данные являются ключевыми для проектирования систем управления искусственными устройствами. В дальнейшем они будут использованы для первичного обучения нейросетей, которые станут основой «мозга» роботизированных птиц.

«При разработке природоподобных механических устройств мы неизбежно сталкиваемся с множеством параметров, влияющих на полет. Задача быстрого выбора оптимальных настроек для успешного маневрирования робоптицы в воздушном потоке может быть решена с помощью нейросети. В настоящее время такие программные алгоритмы разрабатываются», — пояснил Виктор Казанцев.

По словам ученых, по мере добавления новых настроек робота в процессе машинного обучения нейросеть будет усложняться. Кроме того, к ней будут подключаться различные датчики и устройства технического зрения, увеличивая информационную мощность системы.

В конечном итоге исследователи планируют создать бортовой процессор с технологиями искусственного интеллекта, который будет установлен на серийные робоптицы.