De gemiddelde quadcopter laten landen op de vlakke grond gaat nog wel, maar je kunt ze nog steeds niet op een takje laten landen zonder veel moeite, laat staan dat ie op z'n plek blijft. Om beter te leren hoe robots zouden kunnen landen op minder praktische plaatsen, zetten onderzoekers van de Stanford universiteit vogels in en lieten die landen op verschillende oppervlakken.
Onderzoekers kijken vaak naar de natuur om betere systemen te verzinnen voor toepassingen bij bijvoorbeeld het laten lopen van een robot, want hoe loopt een mens? Gecontroleerd vallen en dat kan een robot ook. In dit geval waren de onderzoekers in kwestie benieuwd naar de manier waarop vogels zo weten te landen op takken en twijgen zonder er vanaf te kukelen, ongeacht of het gladde of juist heel stroeve takken betreft, ze beschrijven hun onderzoek in eLife.
Om dit te onderzoeken, zetten de onderzoekers verschillende methoden in, samen met een getrainde papegaai Gary. Vijf hogesnelheidscamera’s en een meetsysteem met zes asrichtingen moesten meer uitsluitsel geven over de manier van landen en wat de poten en de rest van het lichaam van de vogel nou precies doen.
De gemiddelde vliegende robot, bijvoorbeeld een quadcopter, heeft tenminste een vlak oppervlak nodig om op te landen of, ingeval van een drone, een landingsbaan. Dezelfde oppervlakten zijn nodig om vanaf op te stijgen, terwijl vogels praktisch overal kunnen landen en stijgen, iets dat ook handig zou zijn voor vliegende robots.
Om te begrijpen hoe een vogel landt, gebruikten de onderzoekers verschillende ’takken’ of zitstokken, waaronder eentje die met een teflonlaag omwikkeld was, iets dat een uitdaging zou kunnen zijn voor de vogel. Bij de tests had Gary hier echter geen last van, en dat liet zien dat er heel wat mechanismen tijdens de landing tegelijk in werking gezet worden.
Andere zitstokken werden omwikkeld met schuurpapier en schuimrubber, naast de natuurlijke takken van Californische steeneik, zijdeboom, olijfboom en berk. Op geen van de takken of zitstokken leek de vogel op het eerste gezicht ook maar iets anders te doen.
Het verschil voor vogels zit in de veelzijdige manieren van het uiteindelijk aangrijpen op de zitstokjes. Al deze verschillende manieren werden gemeten door de zitstokjes aan beide kanten te verankeren met meetinstrumenten die in zes richtingen kracht en torsie kunnen meten.
Het soort van grip
Een van de belangrijkste bevindingen is dat vogels blijkbaar niet hun aanvliegsnelheid aanpassen, maar dat de poten en klauwen in een fractie van een seconde meten wat voor grip een tak geeft. Op rubberachtige of ruwe oppervlakken bleken de poten vooral hard te knijpen met weinig hulp van de klauwen, terwijl bij gladde of dikke takken de papegaai zijn klauwen veel meer gebruikte.
Al die ‘metingen’ van de vogel zelf om te bepalen wat voor hout onder de poot zit, vinden plaats binnen twee milliseconden. Als we dit soort systemen zouden kunnen inbouwen in bijvoorbeeld vliegende robots, zou dit kunnen leiden tot meer veelzijdige vliegende robots. Dit soort robotszou veel functioneler kunnen zijn in een groot aantal omgevingen, zoals een stad waar een ongeluk heeft plaatsgevonden. Of juist om onderzoek te doen met zwermen autonome robots midden in ondoordringbare jungles.
