Беспилотные летательные аппараты (БПЛА), широко известные как дроны, уже зарекомендовали себя как ценные инструменты для широкого спектра применений, начиная от производства фильмов и развлечений и заканчивая обороной и безопасностью, сельским хозяйством, логистикой, строительством и мониторингом окружающей среды.

Хотя эти технологии уже широко используются во многих странах мира, инженеры пытаются еще больше расширить их возможности, чтобы их можно было использовать для решения еще более сложных проблем.
Недавно был разработан дрон со складными крыльями, который мог бы быть более маневренным, чем обычные дроны. Дрон черпает вдохновение в крылатой белке-летяге, разновидности белки, которая использует свободные лоскуты кожи, прикрепленные от запястий к лодыжкам, чтобы скользить от дерева к дереву. Дрон-летяга вдохновлен движениями белок-летяг, в частности, их способностью быстро замедляться, расправляя крылья непосредственно перед приземлением на деревья.
Ранее было обнаружено, что аэродинамическое сопротивление мембраны крыла робота препятствует его работе в обычных сценариях полета (например, когда дрон летит по прямой линии). В ситуациях, когда роботу необходимо внезапно остановиться или быстро изменить направление, чтобы предотвратить столкновение с препятствиями, раскрытие крыльев может создать значительную силу в направлении, противоположном объекту, которого дрон пытается избежать.
Чтобы безопасно и надежно работать в таких сценариях, летающий дрон-белка должен быть способен решать, когда развернуть или убрать крылья в зависимости от ситуации, а роторы должны быть способны создавать соответствующую тягу.
Кроме того, искусственные нейронные сети обучены точно предсказывать аэродинамическое сопротивление, создаваемое мембраной крыла дрона на основе силикона. Затем они разработали стратегию координации тяги и крыла (TWCC), которая использует прогнозы нейронной сети для оптимального управления как мембраной крыла, так и двигателями, обеспечивая надежное выполнение желаемых маневров.
Предложен каркас, способный одновременно управлять силиконовой мембраной крыла с ее сложной, неаналитически предсказуемой аэродинамикой и двигателями беспилотника, а также демонстрировать высокоэффективное отслеживание траектории и обход препятствий на реальном оборудовании.
Работа беспилотного летающего аппарата, вдохновленного белками, поддерживается исключительно встроенным чипом микроконтроллера, без необходимости использования внешних вычислительных или коммуникационных систем. Это связано с тем, что алгоритм, обеспечивающий его высокую маневренность, является одновременно легким и энергоэффективным. Таким образом, он также может работать на низкопроизводительных микроконтроллерах, таких как микроконтроллеры класса Arduino.
В дальнейшем новый беспилотник может быть усовершенствован и протестирован в более широком диапазоне настроек и сценариев. В конечном счете, это может помочь решить многие реальные проблемы. Например, помощь пользователям в удаленном мониторинге природной и антропогенной среды, выполнении поисково-спасательных операций, съемке материалов для фильмов или проведении оборонных операций.
Планируйте реализовать дополнительные возможности, вдохновленные реальными белками-летягами. В частности, целью является изучение планирующего поведения летающего дрона-белки и разработка типа шасси и стратегий управления, которые позволили бы дрону быстро замедляться и приземляться на стены или деревья, подобно тому, как приземляются настоящие белки-летяги.