Нове покоління комах-роботів.

107

(Щоб не читати статтю – можете подивитися відео)

Механічні літаючі комахи можуть допомогти в багатьох задачах, де вам потрібно використовувати невеликий інструмент. Проте до цього часу цей тип невеликих робіт був дуже обмежений. Інженери Сіетла зробили прорив у цьому питанні і розробили метод бездротового харчування механічних комах.

Ці роботи парять в повітрі, змахуючи крихітними крильцями, бо вони занадто малі, щоб використовувати пропелери, такі як їх великі кузени. Але невеликий розмір має свої переваги: ці роботи дешеві у виробництві і можуть легко досліджувати важкодоступні місця.

Попередні механічні комахи, хоча вони і літали, були прикріплені до землі через кабель живлення, тому що батареї були б занадто важкими. Система управління також була проблемою. Ці труднощі були вирішені інженерами з Вашингтонського університету, які створили крихітного робота, летить в поодинці. Команда вчених представила результати своєї роботи на Міжнародній конференції з робототехніки й автоматизації у Брісбені, Австралія.

Новий RoboFly трохи важче зубочистки і живиться від лазерного променя. Він використовує невелику бортову схему, яка перетворює енергію лазера в електрику, достатню для роботи крил.

– Раніше концепція літаючих роботів розміром з комаха була чисто науковою фантастикою. Важко було подумати, що ми могли б змусити їх працювати без кабелю », – сказав Сойєр Фуллер з Університету Вашингтона, бере участь у проекті. – Наш новий бездротової RoboFly показує, що ці типи роботів набагато ближче до реалізації, ніж ми думали, – додав він.

Інженерною задачею було тріпотіння крил, що є енергоємним процесом, і джерело живлення, і контролер, керуючий крилами, занадто великі і громіздкі для установки на маленького робота. Крім того, робот повинен вміти працювати самостійно. Фуллер і його друзі вирішили використовувати вузький лазерний промінь для живлення робота. Це виявилося хітом. Промінь, спрямований на фотоелемент, встановлений над механічних комах, перетворює лазерний світло в електрику. «Це найефективніший спосіб швидко перенести багато енергії, не додаючи занадто багато ваги», – пояснив співавтор Shyam Gollakot.

Незважаючи на це, сам лазер не забезпечує достатньо енергії для польоту. Тому команда розробила систему, яка посилює сім вольт, виходять з сонячного елемента, до 240 вольт, необхідних для польоту. Щоб дати роботу контроль над своїми крилами, інженери додали мікроконтроллер в ту ж систему. – Мікроконтролер працює як мозок цієї мухи. Він розповідає «м’язам» крил, коли діяти, – пояснив інший співавтор проекту, Вікрам Айер. Контролер посилає необхідну енергію крилам хвилями, щоб імітувати тріпотіння крил реального комахи.

На даний момент RoboFly може злетіти і приземлитися. Коли його сонячний елемент знаходиться поза прямої видимості лазера, робот втрачає енергію і приземляється. Тим не менш, команда інженерів працює над рішенням, яке дозволить вам керувати лазерним променем так, щоб механічне комаха мала великий радіус дії.

Поточний прототип використовує лазер, але майбутні версії таких маленьких роботів можуть використовувати крихітні батареї або отримувати енергію з радіосигналів. Таким чином, їх джерело живлення може бути змінений для конкретних завдань. В майбутніх версіях також можуть бути встановлені більш досконалі контролери, датчики, які дозволять вам виконувати завдання самостійно.

– Він хотів би створити роботів, які виявляють, наприклад, витік метану. Це може виглядати як купівля, скажімо, валізи, повного таких роботів, і коли він відкривається, вони літають навколо зазначеного їм будівлі і відчувають запах витоків газу з дірявих труб, – сказав Фуллер.

Джерело: Вашингтонський університет , фото: Марк Стоун / Вашингтонський університет