Новый микроробот с четырьмя крыльями стал летать намного стабильнее — Роботех

Новый микроробот с четырьмя крыльями стал летать намного стабильнее

С каждым новым роботом ученые превосходят себя. Они уменьшают размеры своих роботов и делают их более проворнее. Недавно мы писали о роботе-колибри, а теперь пришло время узнать о роботах-насекомых, которые получились совсем крошечными и очень реалистичными.

Крошечные роботизированные насекомые кому-то могут показаться забавными, а кому-то наоборот гадкими, но потенциал этих созданий в таких областях, как поиск и спасение, сельское хозяйство и обнаружение опасностей, огромен. Но для достижения желаемых целей создателям робота-насекомого пришлось столкнуться с огромным количеством трудностей. Источники питания, встроенные датчики, управление и стабильность — все это представляет серьезные проблемы на микроуровне. Именно решение этой последней проблемы — стабильности — предлагают исследователи из Университета Южной Калифорнии (USC). Они создали робота Bee +, черпая вдохновение из мира насекомых.

Миниатюрные летающие роботы, похожие на насекомых, уже некоторое время летают вокруг. Например, в 2007 году был создан финансируемый DARPA робот-муха (который только поднимался и опускался), а в 2008 году DelFly Micro весом всего  три грамма попал в Книгу рекордов Гиннесса как «самый маленький оборудованный камерой самолет в мире». Но когда в 2013 году был выпущен RoboBee весом 80 миллиграмм, DelFly Micro рядом с ним выглядел настоящей громадиной..

Робот Bee +, разработанный исследовательской группой USC, представляет собой усовершенствованную модель RoboBee.  Он был ограничен в своей маневренности тем, что у него была только одна пара крыльев. Это затрудняло управление полетом и не позволяло добиться желаемой стабильности. С одной парой крыльев — каждое из которых управляется крошечным пьезоэлектрическим приводом на 25 мг — операторы RoboBee могут влиять на крен, наклон и тягу, но не рыскание.

Команда USC заметила, что для того, чтобы добавить контроль рыскания, Bee + действительно требовалось четыре крыла, как у настоящих насекомых, но из-за этого робот мог значительно прибавить в весе. Приводы на RoboBee уже составляли 50 мг от общего количества в 80 мг, а добавление еще двух делало бы крошечного робота слишком тяжелым для полета.

Итак, команда USC сделала более легкие и качественные приводы. RoboBee использует биморфные приводы, состоящие из трех слоев. Два внешних пьезоэлектрических слоя поочередно сжимаются посредством сигнала, и это, в свою очередь, изгибает внутренний слой взад-вперед и, таким образом, взмахивая ими. Для Bee+ команда USC создала униморфные приводы. В них используется только одна полоска пьезоэлектрического материала, которая перемещает пассивный слой вперед и назад. Такие улучшения управления полетом означает, что Bee + способен следовать по траектории и избегать препятствий. А поскольку эти униморфные приводы проще, их также дешевле создавать.

Фактически, униморфные приводы составляют половину веса биморфных версий, что означает, что даже с четырьмя крыльями Bee + весит всего 95 мг. А поскольку нагрузка всего робота распределяется между четырьмя крыльями, а не двумя, ожидается, что ожидаемый срок службы робота будут намного больше, чем у ее двухкрылых собратьев.

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *