Инновация из Гарварда - летающий робот величиной с мошку

Инновация из Гарварда - летающий робот величиной с мошку
Практически с самого начала эры робототехники разработчики черпали вдохновение не только из анатомических свойств человека, как это принято считать, но и от представителей мира насекомых. Долгое время технологические ограничения не способствовали продвижению микро-роботостроения, в т.ч. созданию функционирующих механических насекомых в полном объеме.

Интересной попыткой оказался робот-стрекоза BionicOpter от компании Festo, анонсированный в начале этого апреля, но превышающий, тем не менее, размеры оригинала в 11 раз. Как сообщает пресс-служба Гарвардсткого университета, на днях ученым одного из локальных институтов наконец удалось провести испытания первого в мире робота-инсекта аутентичных размеров, - робота Harvard's RoboBee.

 

Читайте другие интересные новости о технологиях в нашем разделе Hi-tech!

 

Инновация из Гарварда - летающий робот величиной с мошку
«Когда мы испытывали RoboBee в прошлом году, он находился в тестовом состоянии и был способен летать лишь в течение нескольких секунд прежде чем упасть и разбиться», рассказывает Роберт Дж. Вуд (Robert J. Wood), профессор Гарвардской школы инженерных и прикладных наук (SEAS) и лидер проекта RoboBee. «Теперь, робот может парить и перемещаться по заданной траектории полета. Это то, чего я пытался добиться в течении последних 12-ти лет», с гордостью сообщает профессор.

 

Как шутят сами разработчики, незамысловатая фраза "размер имеет значение", в случае с робототехникой, означает более чем просто акцент на тонкую работу. Как ни парадоксально, но чем больше размеры динамических механизмов, тем проще их высчитывать. Тело же созданного «робота-мошки» имеет длинну всего в 2 сантиметра (0,8 дюйма) и весит 80 миллиграмм. Это настолько мало, что даже незначительные изменения в воздушном потоке при полете могут выбить робота из равновесия.

 

Сборка таких роботов (всего в наличии Гарвардского университета 10 прототипов) представляла из себя настоящее ювелирное действие . Части робота (штатив, база с микросхемами и крылья) были разработанны в самом иституте SEAS, причем за довольно короткое время. Однако после этого следовало постепенное соединение элементов по принципу «book page» (анг. книжных страниц) путем накладывания одного слоя углеродного волокна и пластика на другой при помощи лазерной резки.

 

Самой непростой задачей оказалась проблема моторики крыльев робота. С размахом крыльев в 3 см, типичные электромагнитные двигатели оказались попросту слишком громоздкими. «Большие роботы могут работать на электромагнитных двигателях, но при таких малых масштабах как у нас, пришлось придумать альтернативу», рассказал один из ведущий ученых проекта Кевин Ю. Ма (Kevin Y. Ma), аспирант SEAS.

 

Группа разработчиков решила использовать для RoboBee пьезоэлектрические приводы, - микродвигатели, представляющие из себя тонкие полоски керамики, способные расширятся и сжимаются под действием электромагнитных импульсов. Благодаря этому удалось создать «мышцы крыльев», которые способны выдавать 120 взмахов в секунду и могут работать независимо друг от друга. «Теперь, когда мы получили эту уникальную рабочую базу, мы готовы к осуществлению десятки самых разнообразных тестов, в том числе тестов контроля агрессивных маневров и полноценной посадки», обобщает Р.Вуд.

 

В настоящее время прототипы RoboBee зависят от внешних источников питания и управления (контактный кабель), тем не менее команда Роберта Вуда планирует создание абсолютно автономных роботов. По мнению экспертов, разработки гарвардских ученых имеют колоссальный инновационный потенциал для самых разных сфер человеческой жизнедеятельности, начиная с «опыления» сельскохозяйственных культур и заканчивая выполнением поисковых или шпионских задач. По оценкам главы проекта на создание автономных образцов потребуется менее десяти лет.