Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkelanjutan, sistem udara tak berawak (UAS) semakin banyak digunakan di banyak bidang, namun cara cepat dan efektif mengubah kendaraan udara berawak yang ada menjadi sistem udara tak berawak selalu menjadi topik hangat di bidang penerbangan. Baru-baru ini, tim Profesor Li Daochun dan Akademisi Xiang Jinwu dari Universitas Aeronautika dan Astronautika Beijing menerbitkan makalah berjudul "Robot Pilot: A New Autonomous System Toward Flying Manned Aerial Vehicles" di jurnal Engineering, memperkenalkan robot penggerak helikopter baru yang mereka kembangkan . Pencapaian ini memberikan solusi baru bagi pesawat berawak tanpa awak.
Inti dari penelitian ini adalah sistem robotik jenis baru yang mampu mengemudikan helikopter berawak secara mandiri, sehingga membentuk sistem udara tak berawak jenis baru. Sistem tersebut memanfaatkan sepenuhnya kematangan platform, kapasitas muatan, dan kelaikan udara kendaraan udara berawak yang ada, sekaligus memperluas area operasional dan penerapan kendaraan udara tak berawak secara signifikan. Tim peneliti membahas secara detail konsep robot pilot pesawat dan kelebihannya, serta mengusulkan robot pilot helikopter untuk helikopter berawak. Sesuai dengan karakteristik kendali mekanisme kendali helikopter, robot dirancang untuk menggerakkan mekanisme servo robot, dan berdasarkan analisis kinematik mekanisme servo robot, maka dibuatlah robot pengontrol penerbangan dengan metode penggerak langsung untuk mengurangi waktu tunda dan kesalahan kontrol pada proses servo robot.
Tim peneliti juga membangun sistem stasiun bumi yang mendukung integrasi berbagai mode dan fungsi penerbangan. Akhirnya, mereka merancang dan membangun prototipe robot yang mengemudikan helikopter dan memasangnya di helikopter untuk pengujian penerbangan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa robot mampu terbang maju, mundur, menyamping, dan berputar secara mandiri, membuktikan keefektifannya.
Gambar 1 Aplikasi robot penggerak pesawat dan mode terbangnya.
Inovasi dari penelitian ini adalah menggunakan metode konversi non-invasif yang memungkinkan pesawat berawak diubah dengan cepat dan dapat dibalik menjadi sistem udara tak berawak. Pendekatan ini tidak hanya menjaga kapasitas muatan dan tingkat keselamatan pesawat aslinya, tetapi juga menghindari perlunya modifikasi rumit pada pesawat aslinya. Selain itu, robot pilot juga dapat digunakan sebagai co-pilot untuk meningkatkan tingkat otomatisasi pesawat yang ada, menyediakan platform penelitian untuk teknologi baru seperti asisten pilot dan kokpit cerdas.
Dalam hal verifikasi eksperimental, tim peneliti memasang prototipe robot pilot pada helikopter latih ringan SVH-4 dan melakukan uji darat dan penerbangan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa robot penggerak dapat dengan cepat dan akurat mengendalikan mekanisme kendali helikopter, serta bekerja dengan baik dalam tugas penerbangan seperti melayang, terbang maju, terbang mundur, terbang samping, dan berbelok.
Gbr.2 Pengamatan darat dan sikap terbang robot penggerak helikopter yang melakukan tugas penerbangan berbeda. (a) Penerbangan maju; (b) penerbangan mundur; (c) ke samping; (d) Memutar Penerbangan.
Terlepas dari hasil yang luar biasa, tim peneliti menunjukkan bahwa ada masalah osilasi sikap yang signifikan selama pengendalian robot penggerak. Dalam pekerjaan mereka di masa depan, mereka berencana untuk lebih meningkatkan kemampuan manuver dan kemampuan beradaptasi robot penggerak, dengan mempertimbangkan penerapan metode kontrol berbasis model modern atau metode kontrol cerdas untuk mengoptimalkan kinerja penerbangan.
Penelitian ini tidak hanya menunjukkan posisi terdepan Universitas Beihang di bidang teknologi UAV, tetapi juga memberikan ide-ide baru dan dukungan teknis bagi pengembangan bidang penerbangan. Dengan kematangan dan peningkatan teknologi yang berkelanjutan, kami mempunyai alasan untuk percaya bahwa bidang penerbangan di masa depan akan lebih cerdas dan otomatis.