روباتی که هواپیماهای کاغذی را برای آزمایش طرح ها می سازد و پرتاب می کند

نقل قول: روباتی که هواپیماهای کاغذی را برای آزمایش طرح‌ها می‌سازد و پرتاب می‌کند (2023، 20 مارس) در 20 مارس 2023 از

پس از اینکه ربات آنها بیش از 500 هواپیما (ساخته شده از بیش از 50 طرح) را ساخت و به پرواز درآورد، گروه یک الگو پیدا کردند. آنها خاطرنشان کردند که تمام پروازهای هواپیماهای آزمایشی به یکی از سه دسته تقسیم می شوند: شیرجه بینی، گلاید و گلاید ریکاوری. اولین مورد همانطور که به نظر می رسد این بود: آنها هواپیماهایی بودند که پس از پرتاب به سادگی شیرجه می زدند. آنهایی که پرواز می کردند تمایل داشتند یک فرود آهسته ساده را دنبال کنند. اما آنهایی که دارای سر خوردن ریکاوری بودند، برای مدتی در الگوی سر خوردن پرواز کردند، اما سپس قبل از فرود، کمی بالا رفتند و زمان پرواز و مسافت خود را افزایش دادند. این تیم پیشنهاد می‌کند که فرآیند خودکارسازی چنین پروازهای آزمایشی می‌تواند برای طراحی هواپیما در دنیای واقعی اعمال شود.

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.





منبع

© 2023 Science X Network

اطلاعات بیشتر:
نانا اوبیاشی و همکاران، اتوماسیون رباتیک و مدل سازی به کمک خوشه بدون نظارت برای حل مشکل طراحی رو به جلو و معکوس هواپیماهای کاغذی، گزارش های علمی (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-31395-0

ساخت هواپیماهای کاغذی یک تلاش نسبتاً ساده است. یک ورق کاغذ به شکل هواپیما، دارت یا موشک تا می شود و سپس با استفاده از بازو و دست پرتاب می شود. طراحی‌های مختلف توسط آماتورها و مهندسان نشان داده‌اند که اشکال مختلف می‌توانند عملکرد بسیار متفاوتی داشته باشند—بعضی از آنها قبل از برخورد به زمین فقط مسافت کوتاهی پرواز می‌کنند در حالی که برخی دیگر ممکن است برای مدت طولانی‌تری اوج بگیرند و بسیار دورتر سفر کنند. تحقیقات قبلی نشان داده است که ساخت هواپیماهای کاغذی با هدف افزایش زمان و مسافت پرواز، عموماً یک فرآیند آزمون و خطا است. در این تلاش جدید، تیم تحقیقاتی یک ربات ساخت تا این فرآیند را برای آنها انجام دهد.

بخوان  ابداع رگهای مصنوعی کارآمد برای اولین بار

اعتبار: گزارش های علمی (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-31395-0

کار شامل ایجاد یک برنامه نرم افزاری بود که می توانست ابتدا نقشه های یک هواپیمای کاغذی را ایجاد کند. پس از تکمیل طراحی، برنامه طرح را به یک بازوی رباتی می فرستد که طرح را روی یک صفحه کاغذ (که ابتدا از یک پشته بیرون می کشید) می کشید و/یا برش می داد. هنگامی که هواپیما بریده شد، بازوی ربات کاغذ را به شکل مناسب تا می‌کند و (و در صورت لزوم قطعات آن را می‌چسباند) سپس آن را روی پرتابگر قرار می‌دهد. پرتابگر هواپیما را شتاب می بخشد و آن را در هوا بر روی سکوی آزمایش می فرستد. محققان دوربینی را در موقعیتی قرار دادند تا تمام پروازها را ضبط کند و سپس تجزیه و تحلیل آماری را برای مطالعه رابطه بین طراحی و عملکرد هواپیما انجام دادند.






گروهی از مهندسان در آزمایشگاه CREATE (آزمایشگاه طراحی و ساخت ربات محاسباتی)، EPFL، در لوزان سوئیس، بازوی رباتی را طراحی و ساخته اند که می تواند هواپیماهای کاغذی را طراحی کند، آنها را بسازد و سپس آنها را به فضا پرتاب کند تا ببیند چقدر خوب کار می کنند. در مقاله خود که در مجله منتشر شده است گزارش های علمی، نانا اوبیاشی، کای جونگ، استفان ایلیچ و جوزی هیوز سیستم روباتیک خود را توصیف می کنند.

روباتی که هواپیماهای کاغذی را برای آزمایش طرح ها می سازد و پرتاب می کند

(الف) مقایسه میانگین فاصله واقعی از آزمایش تا فاصله پیش‌بینی‌شده برای طراحی‌های هواپیما که از مدل پنهان شده است. (ب) مقایسه میانگین مطلق خطای پیش‌بینی احتمال برای همه طراحی‌های هواپیمای پنهان شده بین روش به کمک GMM و GPR. (ج) پیش‌بینی احتمال رفتاری طراحی رو به جلو نمونه‌ای از بال‌های خارج شده از مدل در مقایسه با رفتارهای «حقیقت زمینی» آن. (د) پیش‌بینی رفتار طراحی معکوس برای احتمالات هدف انتخابی با میانگین فاصله پروازی مربوطه. (ه) هندسه های هواپیما که برای نمایش احتمالات رفتاری هدف در طراحی معکوس پیش بینی می شود. اعتبار: گزارش های علمی (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-31395-0