Is het een vogel? Ja! Een mechanische dan. Ingenieurs van de Stanford University hebben een robot ontwikkeld die vliegt en landt als een slechtvalk.

De natuur is onvoorspelbaar. Het kan zomaar keihard regenen, stormen of sneeuwen. Tegelijkertijd zijn landschappen vaak onregelmatig en grillig. Dat is een probleem voor robots, die specifiek geprogrammeerd zijn op een gecontroleerde omgeving zoals een lab. Levende dieren kunnen veel beter omgaan met een veranderlijk milieu. Ingenieurs kijken daarom geregeld trucjes af van het dierenrijk. Zo ook William Roderick, Mark Cutkosky en David Lentink die een drone maakten met alle flexibele kenmerken van een vogel. Ze publiceerden hun uitvinding in Science Robotics.

Lees ook:

• Kolonie mierenrobots overwint obstakels
• Robotische viervoeter wordt scherpschutter
• Rennen de robots ons straks voorbij?

Een veilige landing

De Stereotyped Nature-inspired Aerial Grasper (SNAG – wat ook wel refereert naar een onverwachts obstakel in het Engels) is een drone geïnspireerd op de slechtvalk. Deze vogels kunnen overal op neerstrijken en hebben geen vlak oppervlak nodig voor een voortreffelijke landing. Dat is een eigenschap die de meeste drones nog niet beheersen.

Het team ontwikkelde daarom het onderstel van de drone naar het beeld van deze roofvogel. Met een 3D-printer maakte het de poten van de slechtvalk na. Dat duurde even: er zijn maar liefst twintig versies van de grijpers gemaakt. Maar dan heb je ook wat. Dankzij de 3D-printer konden de pootjes op verschillende plekken in één keer worden geprint. Het onderstel komt met gewrichtjes en al van de drukker.

In de structuur zit een aantal motoren en vislijnen die dienen als spieren en pezen. Elke poot wordt naar voor en achter bewogen door een motortje, terwijl een tweede motor de klauw aanstuurt. De vislijnen lopen van de puntjes in de tenen door tot boven in de poten en absorberen de impact van de landing. Vervolgens klappen de benen en pezen dubbel en trekken de vingers in de klauwen samen binnen 20 milliseconden.

Eenmaal op de tak geven sensoren aan een algoritme door dat de robot is geland. Het computerprogramma zorgt ervoor dat de robot stabiliseert, zodat hij niet eindeloos om zijn eigen as blijft draaien.

Robot in het wild

Net zoals de slechtvalk landt SNAG met gemak op verschillende oppervlaktes. Grote takken en dunne twijgjes met mossige, natte of droge ondergrond; het maakt voor de robovogel niks uit. De robot kan zelfs objecten als tennisballen vangen tijdens het vliegen.

Volgens de onderzoekers is SNAG handig in de praktijk. Roderick heeft de robot bijvoorbeeld al voor ander onderzoek gebruikt. Met een paar extra temperatuur- en vochtigheidssensoren hielp de mechanische valk mee aan Rodericks studie naar het microklimaat in Oregon. Echt een slimme vogel dus.

Bronnen: Science Robotics, Stanford University, New Atlas,

Beeld: Stanford University

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!