भौंरों की तरह स्थिर: नया एल्गोरिदम पंख-फड़फड़ाने वाले सूक्ष्म-रोबोटों को हवा के झोंकों में संतुलन बनाए रखने में मदद करता है

मॉस्को इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी (MIPT) और स्कोलटेक के शोधकर्ताओं ने फड़फड़ाते पंखों वाले लघु रोबोटों की उड़ान को स्थिर करने के लिए एक एल्गोरिदम बनाया है, साथ ही तेज हवाओं में विभिन्न नियंत्रण एल्गोरिदम के परीक्षण के लिए एक कम्प्यूटेशनल वातावरण भी विकसित किया है। भौंरा प्रकृति में सबसे अधिक गतिशील जीवों में से हैं, जो भंवर वायुगतिकी के कारण संभव है, जहां प्रत्येक पंख-प्रहार से स्थिर भंवर संरचन�ं बनती हैं जो लिफ्ट उत्पन्न करती हैं। हालांकि, फड़फड़ाती उड़ान स्वाभाविक रूप से अस्थिर होती है, और इस वायुगतिकी को किसी रोबोट या उसके डिजिटल मॉडल में स्थानांतरित करने से हवा के हल्के झोंके पर भी वह संतुलन खो देता है। नई स्थिरीकरण प्रणाली तीन प्रमुख पंख मापदंडों को नियंत्रित करती है: पंख-प्रहार आयाम, औसत प्रक्षेपवक्र स्थिति, और अपनी धुरी के चारों ओर पंख के घूर्णन का कोण। एल्गोरिदम एक असतत ल्यापुनोव फ़ंक्शन पर आधारित एक गैर-रेखीय नियंत्रक का उपयोग करता है ताकि पंख गतिकी में परिवर्तन की गणना की जा सके जो वांछित मार्ग से विचलन को कम करते हैं। इस एल्गोरिदम का परीक्षण मजबूत ऊर्ध्वाधर झोंकों वाली डिजिटल पवन सुरंग में किया गया: एक रेखीय नियंत्रक कीट को तभी पकड़ सकता था जब हवा का बल शरीर के वजन के 50-60% से अधिक न हो, जबकि नया हाइब्रिड एल्गोरिदम उड़ान को तब भी स्थिर करता था जब झोंके वस्तु के वजन से 1.5 गुना थे, और स्थिरीकरण का समय 3 से 6 सेकंड था। कम्प्यूटेशनल वातावरण 'धारणा-गणना-क्रिया' वास्तुकला का पालन करता है और सुदृढीकरण सीखने के उपकरणों के साथ संगत है, जिससे शास्त्रीय नियंत्रकों, तंत्रिका नेटवर्क एल्गोरिदम और हाइब्रिड योजनाओं की उचित तुलना संभव होती है। टीम मॉडल को और जटिल बनाने और फड़फड़ाते पंखों वाले सूक्ष्म-रोबोटों के पूर्ण स्वायत्त नेविगेशन के लिए तंत्रिका नेटवर्क के साथ हाइब्रिड नियंत्रक का परीक्षण करने की योजना बना रही है।