Инженеры из Швейцарского федеральногоинститута Лозанны (EPFL) решили создать роботизированную руку, которая могла бы запускать бумажные самолетики, для изучения сложных аэродинамических характеристик. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Робот конструирует простые бумажные самолетики, управляет ими и анализирует данные, основываясь на характеристиках самолетов, и все это без какого-либо вмешательства человека. Команда заставила робота-манипулятора сконструировать и запустить 500 бумажных самолетиков, чтобы наблюдать истинную вероятностную и стохастическую природу поведения в полете.

Как только самолет поднимался в воздух, двумерная траектория каждого полета записывалась с помощью камеры. Были записаны все 500 траекторий. Как только команда пронаблюдала за всеми 500 полетами, они обнаружили, что их траектории можно разделить на три поведенческие группы.

Первым было пикирование носом, что означало, что бумажные самолетики имели небольшую дистанцию полета и врезались в землю, как только вырвались из лап руки робота. Вторым было скольжение, что означало, что бумажные самолетики имели большую дальность полета, чем те, которые ныряли носом и некоторое время скользили в воздухе. Третьей группой поведения было восстановительное скольжение, в котором бумажные самолетики имели самую длинную дистанцию полета, часто с небольшой восходящей траекторией в середине полета.

Исследователи заметили, что "поведение траектории полета самолета является сложным, где сопоставление между геометрией и поведением является неинтуитивным, вероятностным по своей природе и не может быть решено аналитически". Это означает, что даже если бумага каждый раз складывалась одинаково, не гарантируется, что она пролетит одинаковое расстояние и пройдет по одинаковой траектории.

"Используя точный и автоматизированный характер роботизированной установки, можно проводить крупномасштабные эксперименты, позволяющие оптимизировать конструкцию. Протестировав и оценив множество самолетов, можно охарактеризовать и исследовать пространство проектирования… мы демонстрируем, как разработка этих моделей может быть использована для ускорения роботизированной оптимизации конструкции в реальном мире",– сообщили инженеры.