New-Tech Military Magazine | 11-12/2019

נחיתה רכה

אמיר בר-שלום

ג

לא נזקקות להפעלת הטפרים (ציפורניים), אלא הסתפקו בהפעלת כוח רגליים כדי לייצר נחיתה רכה ומיד אחר יציבות. "הנחת היסוד שלנו הייתה שנראה הבדלים משמעותיים במהירות ההגעה לנחיתה. כלומר, הציפור תגיע במהירות שונה לכל סוג משטח מתוך הנחה שהיא מזהה מהאוויר את המאפיינים שלו. להפתעתנו, בניתוח מצלמות המהירות התברר שאין שוני מהותי במהירות הנחיתה, אלא דווקא שוני באופי התנהגות האיברים, זמן קצר אחרי המגע הראשוני", מספרת צ'אן בכתבה שפורסמה באתר אוניברסיטת סטנפורד. "הבנו שהפקודה ניתנת רק לאחר המגע הראשוני והיא מבוצעת במהירות שיא, כדי לייצר יציבות מקסימאלית". בניסוי על משטחים חלקים, התברר שהציפורים עיקלו את הטפרים בצורה שתאפשר להן אחיזת שטח גדולה יותר וטובה יותר. הן התעופפו מעל המשטח עם טפרים פרוסים שגירדו את המשטח, ונחתו סופית רק אחרי שהאטו מספיק ויצרו אחיזה יציבה. נוסף לכך, בעזרת המצלמות המיוחדות נמדדו מהירויות התגובה של האיברים המעורבים בנחיתה עצמה. התברר כי מהירות התגובה והשינוי במנגנוני 1 הרגליים והטפרים עמדה על ממוצע בין

בניסוי. בכל פעם נבחנה ציפור אחרת בנחיתה על משטח שונה. המצלמות המיוחדות (מצלמות במהירות גבוהה) מתעדות את תנועות הגוף של כל אחת מהציפורים ואחר כך בעזרת הילוך איטי ברזולוציה גבוהה - , מנותחות תנועות המפרקים, שרירים, HD כנף, מהירות נחיתה וכד'. בין המשטחים השונים שנבחנו היו: נייר זכוכית, משטח מכוסה קצף, משוח מצופה טפלון ומוטות מעוגלים צרים ורחבים שדימו סוגי ענפים שונים. "זה ברור שכאשר אנחנו מביטים באדם רץ, סנאי קופץ או ציפור עפה, יש כאן הרמוניה טבעית של תנועה. יהיה לנו קשה מאד לחקות את התנועה המסונכרנת הטבעית של כל אחת מהגפיים או האיברים שיוצרים את היכולת", אומר וויליאם רודריק, אחד החוקרים בפרויקט. "אבל, דרך הלימוד והניתוח של התהליך, נוכל לשפר באופן משמעותי את היכולות הטכנולוגיות שלנו ולהטמיע אותן במערכות רובוטיות". לצורך ניטור הכוח שמפעילה הציפור בנחיתה על סוגי המשטחים השונים, נשתלו מתחת לכל משטח נחיתה סנסורים מיוחדים שבדקו את עוצמת המגע הראשוני של רגלי הציפור במשטח. במחקר גילו החוקרים כי בנחיתה על משטחים מחוספסים, הציפורים

ארי המתין בסבלנות להוראה מדיאנה צ'ין. כשזו ניתנה, הוא פרש

כנפיים, עף מרחק של פחות ממטר אחד ונחת בבטחה על מוט העץ שהמתין לו. גארי כפי שהבנתם הוא ציפור, תוכי בגוון תכלת בהיר שמשתתף בניסוי פורץ דרך באוניברסיטת בארצות הברית. Stanford סטנפורד - דיאנה היא המאמנת שלו וחוקרת במעבדת הניסויים בפקולטה להנדסה מכנית. הניסוי הזה שכלל מעקב ותיעוד בעזרת חמש מצלמות מיוחדות, בחן את האופן שבו ציפור נוחתת על משטח חלק מאד, מכוסה טפלון. גארי עשה זאת ללא בעיה. "מטרת המחקר הוא לבחון את האופן המוטורי והפיסיקלי שבו ציפורים נוחתות על משטחים שונים", מספרת צ'ין. "הכוונה היא לפרק את התהליך הזה לגורמים ולבנות מעין מודל שיכול לשמש אותנו אחר כך לפיתוח יכולות נחיתה של מערכות רובוטיות מוטסות. כיום המערכות הללו נזקקות למשטחים ישרים. אנחנו רוצים להגיע למצב שבו ניתן יהיה לנחות בכל מקום על כל משטח". במהלך המחקר התברר שרוב הציפורים יכולות לנחות על כל סוגי המשטחים, כאשר הן מבצעות התאמות פיסיולוגיות בהתאם. גארי הוא אחד משלוש ציפורים שמשתתפות

New-Tech Military Magazine l 26