Практически с момента начала их существования, роботы взяли вдохновение из одного из чудес природы: насекомых. Технологические ограничения обычно превращают роботы в гораздо большие конструкции, чем их живые аналоги, например, как Festo в BionicOpter.
RoboBee из Гарварда сильно отличается от них и является первым в мире роботом, который демонстрирует управляемый полет, как насекомое.
Когда мы смотрели на RoboBee прошлом году, он был в состоянии летать в течение нескольких секунд, прежде чем разбиться. Сейчас робот может парить и перемещаться вдоль заданной траектории полета. "Это то, что я пытался сделать буквально за последние 12 лет", говорит Роберт Дж. Вуд, профессор Гарвардской школы инженерных и прикладных наук (SEAS) и лидером команды на RoboBee проекта.
В двух словах, он работал более десяти лет, потому что "размер имеет значение". Тело робота размером всего 2 сантиметра (0,8 дюйма) в длину и весом 80 миллиграмм, так что даже незначительные изменения в воздушном потоке может вывести робота из равновесия.
Кроме того, производство десятки прототипов в этом масштабе стало возможным только через новую технику, разработанную командой Вуда.
Моторизация - очень сложная проблема. С размахом крыльев 3 см, типичные двигатели были слишком громоздкими. "Большие роботы могут работать на электромагнитных двигателях, но в таких малых масштабах нужно придумать альтернативы, но их не было", говорит один из ведущий автор Кевин Ю. Ма, аспирант в морях.
Группа решила спроектировать пьезоэлектрический привод (тонкие полоски керамическую, что расширяются и сжимаются под действием электрического поля) в качестве крыла мышц, которые сокращаются 120 раз в секунду. Это позволило команде контролировать вращение робота середине полета. "Теперь, когда мы получили эту уникальную платформу, существуют десятки тестов, которые мы начинаем делать, в том числе для более агрессивного управления при маневрах и посадке", говорит Вуд.
В настоящее время RoboBee зависит от внешних источников питания и управления, так как эти до сих пор не миниатюрные, но в итоге команда Гарварда планирует производить автономные единицы. Они могут работать вместе, то в искусственных колониях для мониторинга окружающей среды, опыляют сельскохозяйственные культуры, а также выполнять поиск и спасение, а также выполнять шпионские миссии. И, как видно с процессом производства, любые технологические инновации, разработанные на этом пути являются ценными сами по себе.
|
