Bee+ — четверокрылая версия летающего микроробота RoboBee

Робот Bee+

В настоящее время создание крошечных роботов, по размерам и конструкции напоминающих насекомых, пока кажется достаточно дорогостоящим развлечением. Но потенциал таких кибернетических «насекомых» огромен, их можно будет использовать в миссиях по спасению и оказанию помощи пострадавшим, в сельском хозяйстве, экологическом мониторинге и во многих других областях. Однако, создание таких роботов и их основных компонентов — источников питания, управляющей электроники, датчиков, двигателей и т.п., вызывает ряд трудностей, связанных с микроскопическим масштабом этих компонентов. И даже если эти трудности удается решить тем или иным способом, возникают другие, связанные со стабильностью движения или полета столь крошечных устройств.

В свое время мы рассказывали о летающем микророботе RoboBee, разработанном специалистами из Гарвардского университета. Несмотря на долгую и упорную работу специалистов-робототехников, этот робот так и не обрел требуемой стабильности во время полета. Свое решение этой проблемы предложили недавно исследователи из университета Южной Калифорнии (USC), и это решение нашло воплощение в конструкции нового микроробота Bee+, который имеет не два, как его предшественник, а четыре маховых крыла.

Отметим, что маневренность робота RoboBee сильно ограничена одной парой его крыльев, которые приводятся в действие крошечными пьезоэлектрическими двигателями, весом по 25 мг. Как ни старались специалисты из Гарварда, но им удалось обеспечить лишь управление креном, тангажом и подъемной силой, а еще одна важная составляющая часть управления полетом, вращение, осталась за пределами возможностей двукрылой конструкции.

В своих исследованиях специалисты из USC заметили, что контроль вращения во время полета достаточно легко реализуется путем добавления к конструкции робота RoboBee еще одной пары маховых крыльев, как у некоторых насекомых. Однако, вес двигателей при такой схеме стал составлять 50 мг и оригинальный робот RoboBee, снабженный дополнительной парой крыльев, стал слишком тяжел и просто не смог подняться в воздух.

Роботы Bee+ и RoboBee

Исследователям из USC пришлось сделать новые более эффективные двигатели, конструкция которых представляет собой трехслойный «бутерброд». Два внешних пьезоэлектрических слоя сокращаются поочередно в соответствии с подаваемыми на них сигналами. Работа этих слоев заставляет изгибаться средний слой, изготовленный из упругого материал, что приводит в движение крыло робота-насекомого. Помимо этого, такие двигатели более просты, чем двигатели оригинального RoboBee, и их изготовление обходится дешевле.

За счет использования новых двигателей вес робота Bee+ увеличился незначительно и составил 95 мг по сравнению с 80 мг веса оригинального робота RoboBee. Большая мощность этих двигателей уже позволяет роботу Bee+ подниматься в воздух, а наличие второй пары крыльев делает возможным маневрирование, за счет чего робот может летать по сложным траекториям, огибая препятствия. Помимо этого, наличие четырех крыльев позволяет снизить нагрузку на каждое крыло в отдельности за счет чего роботы Bee+ будут гораздо надежней и долговечней своих двукрылых предшественников.

Однако, даже робот Bee+ при всех его достоинствах очень далек от идеального робота-насекомого. Его вес в десять раз больше веса шмеля и если его снабдить собственным источником энергии и системой управления, то он вряд ли сумеет оторваться от поверхности, не говоря о том, чтобы поднять в воздух какой-нибудь полезный груз. Так что появления роев из таких летающих роботов-насекомых, которые будут выполнять различную полезную работу, нам придется ждать еще достаточно долго.

Share Button

Материалы по теме:

Ionocraft — самый маленький летательный аппарат, не имеющий движущихся частей
Миниатюрные летающие роботы, сопоставимые по размерам с насекомыми, как правило, являются механическими копиями реальных насекомых, обладающих высокой эффективностью их двигательной системы. За счет этого ...
Группа «марсианских» роботов высадилась в пустыне в Марокко
Буквально на днях в одном из самых засушливых районов пустыни Сахара в Марокко прошли полевые испытания трех автоматизированных робототехнических систем, предназначенных для исследований Красной ...
Необычный робот, который позволит держать безопасную дистанцию между полицейскими и остановленными ими водителями
Этому роботу, как по внешнему виду, так и по функциональности, очень далеко до робота-полицейского, защищавшего жителей Детройта в серии научно-фантастических фильмов RoboCop. Тем не ...
BRUIE — колесный робот, предназначенный для изучения океанов ледяных планет Солнечной системы
Интерес ученых к изучению океанов, скрывающихся под толщей льда поверхности некоторых из спутников планет Солнечной системы, вполне понятен, так как в этих океанах вполне ...
Машины-монстры: Самый маленький автономный гоночный беспилотник
Исследователи из лаборатории MAVLab (Micro Air Vehicle Laboratory) Технологического университета Дельфта, Нидерланды, создали миниатюрный беспилотный летательный аппарат, снабженный системой автоматического управления. Этот аппарат, при ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика