تعودنا أن نرى اليوم نوعين من الروبوتات التي تحلق في الأجواء: الأول على شاكلة التصميم التقليدي للطائرات المروحية، مع مروحة دوارة؛ واحدة أو اثنتين، وربما هنالك مروحة دوارة واحدة صغيرة عند الذيل. أما النوع الثاني فهو الروبوتات الأكثر انتشارا، بأربع مراوح أو أكثر. ويحتوي تصميم الطائرة المروحية على نظام وصل وتشغيل لمحركات متعددة لغرض التحكم بها والحفاظ على ثباتها، بينما تضم المروحية الرباعية المراوح على الأقل محركات بعدد مراوحها.
وينظر مختبر الروبوتات المعيارية في جامعة بنسلفانيا في أميركا فيما يتطلبه الأمر للإقلال من تعقيدات مشغلات المراوح وعددها، وقد خرج الباحثون فيه ببعض الحلول الجيدة.
* روبوتات رباعية
* ولتوضيح الصورة هنا ينبغي على المروحة الدوارة أن تغير زاوية الهجوم (أو الهبوب) في كل مرة تدور فيها، مما يعني 40 مرة خلال الثانية الواحدة، وهي عملية معقدة لدى التحكم بها. وإذا حاولت القيام بذلك عن طريق محرك واحد، فعليك أن تدير بشكل ما عمله عن طريق الأمر الوحيد الذي تسيطر عليه، وهو تسارع هذا المحرك. والطريقة الذكية في بعض هذه الروبوتات هي الوصلة السلبية الخاملة التي تقوم بترجمة تسارع المحرك إلى تغيرات في درجة انحراف ريشة المروحة. وعن طريق تنبيض المحرك عندما تكون ريش المروحة في الاتجاه الصحيح، يمكن تعديل درجة انحرافها بسرعة كافية، وعن طريق مقدار قليل من عملية التحكم أيضا يمكن الحصول على سيطرة كاملة على زاوية الانحراف والالتفاف.
وفي بعض الطرز هنالك محرك ثان يشغل مروحة ثانية لإلغاء الزخم الزاوي للمروحة الأولى، وبالتالي التحكم بزاوية الانعراج. فإذا تخلصت من ذلك المحرك، فأنت علاوة على فقدانك التحكم بزاوية الانعراج، ستنتهي بروبوت يدور على نفسه بسرعة طوال الوقت.
بيد أن الروبوتات الرباعية المراوح لا تعاني من هذه المشكلة لكونها تملك عددا متساويا من المراوح الدوارة. والطائرات المروحية (الهيلكوبتر) التقليدية العادية تستخدم مروحة دوارة عند الذيل لمقاومة هذا التأثير. لكن إن كنت تبحث عن التبسيط، فهنالك خيارات أخرى لصنع مركبات هوائية صغيرة تكون ثابتة، مما يعني أن تحلق في الجو من دون أي تلقيمات تحكمية. وعن طريق الإقلال من عدد المحركات والمشغلات يتدنى السعر أيضا، وكذلك الوزن، مع زيادة عامل التحمل، مما يجعل مثل هذه الروبوتات لأغراض الاستطلاع أكثر مرونة وطلاقة في الحركة.