จีนเผยระบบโดรน “FlyingToolbox” บินสลับเครื่องมือกลางอากาศได้แม่นยำ

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเวสต์เลค (Westlake University) ในประเทศจีนได้พัฒนาระบบใหม่ที่ช่วยให้โดรนสามารถแลกเปลี่ยนเครื่องมือขณะบินได้ ทำให้โดรนแบบหลายใบพัด สามารถเชื่อมต่อและถ่ายโอนเครื่องมือได้อย่างแม่นยำกลางอากาศ เสริมความสามารถในการใช้งานให้กว้างมากขึ้น

ปกติแล้ว เมื่อโดรนลำหนึ่งบินเหนือโดรนอีกลำหนึ่ง กระแสลมที่พัดลงมาจากใบพัดของโดรนด้านบน จะสร้างกระแสลมหมุนที่รุนแรง เรียกว่า "ดาวน์วอช" (downwash) ซึ่งสามารถมีความเร็วได้มากกว่า 13 เมตรต่อวินาที และรบกวนความเสถียรของโดรนที่อยู่ด้านล่าง

นักวิจัยจึงได้พัฒนาระบบที่เรียกว่า ฟลายอิง ทูล บ็อกซ์ (Flying Toolbox) ซึ่งนับเป็นครั้งแรกที่โดรนแบบหลายใบพัด (multi-rotor) สามารถทำการเชื่อมต่อ (docking) และถ่ายโอนเครื่องมือกลางอากาศได้อย่างแม่นยำ

ระบบนี้ผสมผสานโดรนสองประเภทเข้าด้วยกัน คือ "โดรนกล่องเครื่องมือ" (toolbox drone) ที่อยู่ด้านล่าง ซึ่งจะบรรทุกเครื่องมือหลายชิ้น ในขณะที่ "โดรนหุ่นยนต์แขนกล" (manipulator drone) ที่อยู่ด้านบน จะใช้แขนกลในการหยิบและส่งคืนเครื่องมือกลางอากาศ

หรือถ้าเปรียบให้เห็นภาพง่าย ๆ โดรนทั้งสองจะทำงานร่วมกันคล้ายกับแพทย์และพยาบาล ที่หยิบเครื่องมือส่งให้กันระหว่างการผ่าตัด โดยนักวิจัยได้พัฒนาให้โดรนสามารถรักษาเสถียรภาพตอนบินได้ ด้วยการผสมผสานระหว่างการคาดการณ์การไหลเวียนของอากาศแบบเรียลไทม์ กลไกการเชื่อมต่อด้วยแม่เหล็ก และการติดตามภาพบนตัวโดรน

นอกจากนี้ โดรนยังมีเครือข่ายประสาทเทียม ที่จะประเมินความแรงและทิศทางของลม ทำให้โดรนด้านล่างสามารถปรับตำแหน่งได้โดยอัตโนมัติ โดรนใช้การติดตาม QR Code เพื่อจัดตำแหน่งให้ตรงกันด้วยความแม่นยำต่ำกว่าหนึ่งเซนติเมตร แม้ในอากาศที่รุนแรง

จากการทดลองพบว่า โดรนทำความแม่นยำในการเชื่อมต่อโดยเฉลี่ยได้ในระยะน้อยกว่าหนึ่งเซนติเมตร แม้ในขณะที่มีกระแสลมแรง ซึ่งทางทีมผู้พัฒนาหวังว่าระบบนี้จะช่วยให้การใช้งานโดรนขนส่งอุปกรณ์ต่าง ๆ ทำงานได้ง่ายขึ้น นำไปใช้งานในสภาพแวดล้อมที่การส่งมนุษย์เข้าไปเป็นอันตรายได้ เช่น เขตภัยพิบัติ การบำรุงรักษาอาคารสูง หรือการตรวจสอบอุตสาหกรรม