Robo Bee

Крошечные роботизированные насекомые могут показаться немного более забавными, гадкими гаджетами для некоторых, но их потенциал в таких областях, как поиск и спасение, сельское хозяйство и обнаружение опасностей, огромен.

Источники питания, встроенные датчики, управление и стабильность - все это проблематично на микроуровне. Именно над этой последней проблемой - стабильностью - исследователи из Университета Южной Калифорнии (USC) работали, черпая вдохновение из мира насекомых. Маленькие летающие роботы , похожие на насекомых, уже некоторое время летают вокруг.

Например, в 2007 году была организована финансируемая DARPA робот-муха (которая только поднималась и опускалась), а в 2008 году Del Fly Micro объемом три грамма был объявлен в следующем году Книгой рекордов Гиннесса как "самый маленький оборудованный камерой самолет в мире ". Но когда в 2013 году Robo Bee впервые набрала 80 миллиграмм Гарварда, Del Fly Micro.

Новый робот Bee

Это формат Robo Bee, который исследовательская группа USC расширила в своем проекте Bee +, который был представлен IEEE Roboticsand Automation Letters в этом месяце. Robo Bee Гарварда был ограничен в своей маневренности тем, что у него была только одна пара крыльев.

Это затрудняло управление полетом, а стабильность полета была несколько шаткой. С одной парой крыльев - каждое из которых управляется крошечным пьезоэлектрическим приводом на 25 мг - операторы Robo Bee могут влиять на крен, наклон и тягу.

Команда USC заметила, что для того, чтобы добавить контроль углового движения в смесь, Bee действительно требовалось четыре крыла, как это делают настоящие насекомые, но это рисковало добавить значительный вес роботу. Приводы на Robo Bee уже составляли 50 мг от общего количества в 80 мг, а добавление еще двух делало бы крошечного робота слишком тяжелым для полета.

Приводы для полета

Итак, команда ОСК сделала более легкие и качественные приводы. Robo Bee 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 им, как крыло насекомого. Напротив, команда USC создала униморфные приводы.

В них используется только одна полоска пьезоэлектрического материала, которая перемещает пассивный слой вперед и назад. В результате улучшения управления полетом означает, что робот способен следовать по траектории и избегать препятствий. А поскольку эти униморфные приводы проще, их также дешевле создавать. Фактически, приводы Unimorph составляют половину веса биморфных версий, что означает, что даже с четырьмя 33-мм крылом Bee + весит всего 95 мг.

А поскольку нагрузка всего робота распределяется между четырьмя крыльями, а не двумя, ожидается, что срок службы пчелы будут намного больше, чем у ее двукрылых собратьев. Однако путь для летающих микро-роботов все еще труден. Bee весит примерно в 10 раз больше, чем у шмеля, и проблемы с питанием все еще остались.