ثورة الروبوت الطائر، السماء الآن للجميع

Flying_Robot

ربما نكون بعيدين قليلاً عن المرحلة التي تصل فيها الروبوتات الطائرة إلى خدمتنا بفعالية، لكن الشغف والرغبة في الشهرة ولفت الأنظار تجعل المستحيل ممكنًا. العديد منا سمع أن هناك روبوت طائر، أو حوامة بأربع مراوح يقوم بإيصال البيتزا إلى المنازل، ومماثل له يقوم بتصوير الغابات والبراكين، وآخر لاستخدام عسكري. فما هو هذا الروبوت الطائر، وكيف يعمل وما هي المهمات التي يقوم بها؟

الروبوت الطائر Quadrotor Drone

هو حوامة ذات أربع مراوح متوضعة في نهاية أربع أذرع، يحرك كل مروحة محرك كهربائي. تستمد هذه المحركات طاقتها من بطارية مثبتة على الهيكل، يمكن أن تملك نظام تحكم مستقل أو يمكن التحكم بها بجهاز تحكمي عن بعد، وهو ما شاع استخدامه بين الهواة اليوم. يمكن أن نشاهد نماذج أكثر تعقيدًا من الروبوت الطائر، فمنها مزدوجة المراوح (أربعة أزواج من المراوح) وذات ست مراوح Hexacopters، وذات ثماني مراوح Octacopters، وتوجد نماذج أبسط ذات ثلاث مراوح، وذات ثلاثة أزواج من المراوح، أو مروحة واحدة (رأسية). وعمومًا، يمكن تسمية كل هذه الأنواع بمتعددة الدوّارات Multi-Rotors .

كيف يطير؟

يعتمد مبدأ الحوامة متعددة المراوح Quadrotor في الطيران على تغيير سرع دوران المحركات المتقابلة لتوليد فرق في العزوم، مما يحرف الحوامة بالاتجاه المرغوب. في الحالة العامة، تدور المحركات المتقابلة والمراوح بالاتجاه نفسه. ولتغيير الارتفاع، تغير المحركات مجتمعة من سرعة دورانها فتزداد قوة الرفع أو تنقص حسب المرغوب. أما الخطران Pitching، أي ميلان الروبوت للأمام أو الخلف، فيغيّر المحركان الأمامي والخلفي من سرعتهما حسب الحركة المطلوبة. مثلًا، لرفع مقدمة الطائرة على المحرك الأمامي أن يزيد من سرعة دورانه، وبذلك ستزداد قوة الرفع وعلى المحرك الخلفي أن ينقص من سرعة دورانه، وبذلك تنخفض قوة الرفع. أما الانعراج (الدوران حول المحور الرأسي) Yawing، يجب أن نزيد سرعة محركين متقابلين بالقيمة نفسها، وذلك حسب الاتجاه المطلوب للدوران، إذ ستدور الطائرة بعكس اتجاه دوران المحركات السريعة لمعادلة الفرق في العزم. أما الدوران حول المحور الأفقي Rolling، فنغير سرعة المحركين اليميني واليساري، إذ نزيد سرعة دوران أحدهما لتزيد قوة الرفع، وننقص سرعة الآخر فتنقص قوة الرفع. إن دقة المناورات تعتمد على دقة دوران المحركات التي يُتحكم بسرعتها بواسطة دارات إلكترونية تأخذ أوامرها من حاسوب صغير في لوحة التحكم.

لمتابعة تفاصيل أكثر عن الروبوتات الطائرة، يمكنك تنزيل المقال الذي كتبه م. إبراهيم بكري من الرابط (الروبوت الطائر، السماء للجميع  PDF)

نشرت هذه المقالة في العدد الرابع من مجلة الطيران للجميع.

أضف تعليق، رأيك يهمنا

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

شعار وردبرس.كوم

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   /  تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   /  تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

Connecting to %s