Όταν οι παρισινοί πυροσβέστες προσπαθούσαν απεγνωσμένα να σώσουν την Notre-Dame από την ολική καταστροφή, βασίστηκαν σε αεροσκάφη για να τους δείξουν πού έπρεπε να εστιάσουν τις προσπάθειές τους και να τοποθετήσουν τους εύκαμπτους σωλήνες τους.
Εν τω μεταξύ, η UPS άρχισε να χρησιμοποιεί μηχάνημα, τυπικά γνωστά ως μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (UAV), για τη μεταφορά ιατρικών δειγμάτων προς και από κτίρια σε νοσοκομειακό δίκτυο στο Raleigh της Βόρειας Καρολίνας.
Το αμερικανικό υπουργείο Εσωτερικών ανέφερε πρόσφατα ότι ξεκίνησε πέρυσι περισσότερες από 10.000 πτήσεις με αεροσκάφη, διπλάσιες από το 2017. Η χρήση τους ως απάντηση σε φυσικές καταστροφές έπληξε δραματικά.
Δεν υπάρχει μεγάλη αμφιβολία ότι τα drones έχουν γίνει ένα εργαλείο για την εποχή μας, μια τεχνολογία των οποίων οι χρήσεις θα συνεχίσουν να επεκτείνονται. Ωστόσο, για όλες τις δυνατότητές τους, τα UAV εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν μια μεγάλη μπαταρία περιορισμένης πρόκλησης. Τα περισσότερα μοντέλα μπορούν να παραμείνουν στο αεροπλάνο για όχι περισσότερο από 20 λεπτά πριν εξαντληθούν οι χυμοί. Ορισμένες πτήσεις μπορούν να διαρκέσουν 30 λεπτά, αλλά αυτό είναι γενικά το όριο.
Πουλιά το κάνουν
Πολλές έρευνες εστιάστηκαν στις ίδιες τις μπαταρίες. Μια εκκίνηση που ονομάζεται Cuberg, για παράδειγμα, λέει ότι έχει αναπτύξει μια μπαταρία λιθίου μετάλλου που μπορεί να επεκτείνει το χρόνο πτήσης κατά 70 τοις εκατό.
Αλλά μια διεθνής ομάδα επιστημόνων έχει υιοθετήσει μια διαφορετική προσέγγιση, αντί να εξετάζει τους τρόπους να επιτρέψει στα αεροσκάφη να εξοικονομήσουν ενέργεια από την μπαταρία, έχοντας τη δυνατότητα να "ξεκουραστούν" κατά τις πτήσεις. Συγκεκριμένα, έχουν σχεδιάσει UAVs με σύστημα προσγείωσης που τους επιτρέπει να κάμπουν ή να ισορροπήσουν σε αντικείμενα όπως τα πουλιά.
"Έχουμε λίγες διαφορετικές στρατηγικές για την εξάπλωση", λέει ο ερευνητής του Yale Kaiyu Hang, επικεφαλής συγγραφέας μιας μελέτης που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο Science Robotics. "Όπου είναι σκαρφαλωμένο, όταν πιάζεται γύρω από κάτι, σαν ένα ρόπαλο, μπορούμε να σταματήσουμε όλους τους ρότορες και η κατανάλωση ενέργειας θα καταστεί μηδενική".
Μια άλλη επιλογή είναι αυτό που το Hang καλεί "ανάπαυσης". Περιλαμβάνει τη χρήση μιας συσκευής προσγείωσης που επιτρέπει σε ένα δρομέα να ισορροπήσει στην άκρη μιας επιφάνειας, όπως ένα κιβώτιο ή μια προεξοχή. Σε αυτή τη θέση, θα ήταν σε θέση να κλείσει δύο από τους τέσσερις ρότορες του, κόβοντας την κατανάλωση περίπου στο μισό. Μια άλλη εναλλακτική λύση καθιστά δυνατό για ένα drone να καθίσει πάνω από μια μικρή επιφάνεια, όπως ένας πόλος, μια τακτική που κόβει τη χρήση ενέργειας κατά περίπου 70 τοις εκατό, σύμφωνα με Hang.
Η ιδέα των σκαρώνων δεν είναι καινούργια, αλλά αυτή η έρευνα, λέει ο Hang, επεκτείνει τους τύπους των επιφανειών στις οποίες μπορούν να ξεκουραστούν τα UAV. Ο σχεδιασμός του μηχανισμού προσγείωσης μοιάζει με ένα νύχι με τρία δάχτυλα. Αυτό που δίνει στη συσκευή την ευελιξία της είναι διαφορετικά εξαρτήματα που μπορούν να τοποθετηθούν στα δάκτυλα, ανάλογα με το είδος της επιφάνειας που θα χρησιμοποιηθεί για ανάπαυση.
Το hang συγκρίνει την αλλαγή του φακού σε μια φωτογραφική μηχανή για να προσαρμοστεί σε διαφορετικές συνθήκες. "Είναι εξαιρετικά δύσκολο να σχεδιάσετε ένα σύστημα προσγείωσης που θα μπορούσε να λειτουργήσει με κάθε είδους περιβάλλον", λέει. "Αλλά αν το κάνετε modular, είναι πολύ πιο εύκολο να σχεδιάσετε αρπάγες που θα λειτουργούν με τις επιφάνειες με τις οποίες θα αλληλεπιδράσει το UAV. Παρέχει διαφορετικές λύσεις αντί για μια καλύτερη λύση. "
Ο Neil Jacobstein, ένας γνωστός εμπειρογνώμονας της τεχνητής νοημοσύνης και ρομποτικής της Silicon Valley, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα αυτή, αναγνωρίζει τα πιθανά οφέλη του. Λέει ότι ενώ δεν θα το χαρακτήριζε αναγκαστικά ως "επανάσταση", σκέφτεται ότι είναι "χρήσιμη λόγω της χαμηλής ενεργειακής πυκνότητας των συσσωρευτών συρμών. Η ικανότητά του να αγκυροβολεί και να αναπαύεται επιτρέπει στα drones να εξοικονομούν ενέργεια. "
Επόμενα βήματα
Ο στόχος είναι αυτά τα drones να χρησιμοποιήσουν την τεχνητή νοημοσύνη για να ερευνήσουν ένα περιβάλλον και στη συνέχεια να επιλέξουν την πιο κατάλληλη επιφάνεια προσγείωσης, λέει ο Hang. Μέχρι στιγμής, όλη η έρευνα έχει γίνει σε ένα εργαστήριο, ώστε οι επιστήμονες να μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια εξωτερική φωτογραφική μηχανή αντί να τις εγκαταστήσουν στα αεροσκάφη. Επίσης, δεν χρειάστηκε να αντιμετωπίσουν ρεύματα και άλλες καιρικές συνθήκες που θα δυσκολέψουν την αποβίβαση και την σταθεροποίηση των UAV σε πραγματικές επιφάνειες.
"Εξωτερικά, θα είχαμε πολλά αεροδυναμικά προβλήματα για να αντιμετωπίσουμε", λέει ο Hang. "Αυτό είναι μια από τις προκλήσεις της μελλοντικής ανάπτυξης." Το πρώτο βήμα, σημειώνει, ήταν να δημιουργήσει ένα πρωτότυπο που θα μπορούσε να δείξει τι ήταν δυνατό χρησιμοποιώντας αρθρωτά εξαρτήματα με δαχτυλίδια προσγείωσης. Η ομάδα, ωστόσο, δεν έχει υποβάλει αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Είναι περισσότερο ακαδημαϊκό έργο από εμπορικό, κρατήστε σημειώσεις.
Αλλά η Hang είναι ενθουσιώδης για το πώς αυτές οι καινοτομίες στο σχεδιασμό μπορούν να έχουν αντίκτυπο στην ενίσχυση αυτών που μπορούν να κάνουν. Το γεγονός ότι μπορούμε να τις σταθεροποιήσουμε με ασφάλεια στις διάφορες επιφάνειες, για παράδειγμα, θα τους έκανε ικανό να ανυψώσουν τα αντικείμενα, κάτι που δεν μπορεί να κάνει πολύ καλά ένα UAV που αιωρείται.
"Με τα σχοινιά, ένας τροχός θα μπορούσε πραγματικά να ενεργήσει ως τροχαλία", λέει.
Hang επίσης φαντάζεται μια μέρα όταν ένα drones μπορεί να προσγειωθεί στο παράθυρό σας για να κάνει μια παράδοση. "Δεν θα χρειαστεί να επιτρέψετε να εισέλθουν drones στο σπίτι σας", λέει. "Θα μπορούσατε να φτάσετε και να αρπάξετε τι δίνουν. Θα ήταν σαν ένα πουλί που κάθεται στο περβάζι σας. "
