طراحی پهپادی شبیه به پرندگان که می‌تواند راه برود، بپرد و پرواز کند
محققان دانشگاه پلی‌تکنیک فدرال لوزان (EPFL) در سوئیس و دانشگاه کالیفرنیا ارواین (UC Irvine) پهپادی را طراحی کرده‌اند که می‌تواند در مناطقی فرود آید و برخاسته شود که برای هواپیماهای با بال ثابت دسترسی به آنها دشوار است. این وسیله نقلیه رباتیک، که از پرندگان برای محیط‌های متعدد (RAVEN) الهام گرفته شده، به جای چرخ‌های فرود سنتی، از یک جفت پای مفصلی مشابه پرندگان بهره می‌برد.
این امکان به پهپاد می‌دهد تا بتواند در اطراف راه برود، از موانع بپرد و حتی بدون نیاز به باند پروازی به هوا بپرد. در حالی که پهپادهای کوادکوپتر ممکن است در مورد مکان‌هایی که می‌توانند برخاستن و فرود آیند انعطاف‌پذیری بیشتری داشته باشند، اما آنها معمولاً به چهار موتور متکی هستند که از نظر انرژی کمتر از پهپادهای بال ثابت که تنها از یک موتور استفاده می‌کنند، کارآمد هستند.
محققان برای افزایش توانایی‌های پهپادهای بال ثابت، از پرندگانی مانند کلاغ‌ها و زاغ‌ها الهام گرفته‌اند که می‌توانند به راحتی با استفاده از پاهای خود بر روی زمین حرکت کنند. بازسازی قدرت و قابلیت های پاهای پرنده به صورت مکانیکی بدون افزودن وزن قابل توجه به پهپاد و کاهش برد عملیاتی آن مستلزم ترکیبی از “مدل های ریاضی، شبیه سازی های کامپیوتری و تکرارهای تجربی” بود.
طراحی نهایی پاهای پهپاد از ترکیب فنرها و موتورها برای شبیه‌سازی تاندون‌ها و ماهیچه‌های قدرتمند پرندگان بهره می‌برد، در حالی که نسخه ساده‌شده‌ی آن از دو ساختار مفصل‌دار به همراه انگشتان پا با مفصل‌های الاستیک غیرفعال استفاده می‌کند. انگشتان پا نه تنها از کاشت دائمی RAVEN جلوگیری می‌کنند، بلکه در راه رفتن و تنظیم زاویه حمله مناسب برای برخاستن مؤثر نیز حیاتی هستند.
استفاده از پاها در پهپادهای بال ثابت برای برخاستن و فرودهای کوتاه، مفهومی نو نیست. در سال 2019، استارتاپی از آفریقای جنوبی به نام Passerine، پهپادی موسوم به Sparrow را معرفی کرد که از یک جفت پای فنری برای جهش به هوا و پرواز از حالت سکون بهره می‌برد.
ویژگی بارز RAVEN، پیچیدگی پاهای آن است که به پهپاد امکان می‌دهد در زمین‌های ناهموار حرکت کند، از شکاف‌ها بپرد و بر روی موانع به ارتفاع 10 اینچ بپرد و همچنین قابلیت پرواز دارد. عملیات RAVEN به فرودگاه‌ها یا مناطق با سطوح صاف که نیازمند تجهیزات فرود چرخ‌دار سنتی هستند، محدود نمی‌شود. همچنین برای بازگشت به هوا به دخالت انسانی نیاز ندارد.
این هواپیما قادر است در مناطقی فرود آید و کاوش کند که برای انسان‌ها خطرناک یا دسترسی به آنها محدود است، و سپس خود را به نقطه‌ای امن برای برخاستن منتقل کند. این عملیات با استفاده از انرژی کمتری نسبت به پهپادهای کوادکوپتر انجام می‌شود و برد عملیاتی آن را افزایش می‌دهد.
