Iedomājieties sīkas robotizētas bites, kas rosās ap savvaļas ziedu laukiem, palīdzot īstām bitēm veikt savus izšķirošos apputeksnēšanas pienākumus gadu desmitiem nākotnē. Tas ir redzējums, pie kura Hārvardas mikrorobotikas laboratorija strādā gadiem ilgi. Barjera? Vēl nesen vienīgais Hārvardas Robobee nolaišanās bija apguvis avārijas nolaišanos.
Hārvardas pētnieki tagad ir bruņojuši savu niecīgo roboe ar četriem gariem, gracioziem galvenajiem piedēkļiem, kurus iedvesmojušas celtņu mušu kājas. (Krāna mušas ir tie murgainie, guess nekaitīgie kukaiņi, kas izskatās kā lidojoši zirnekļi un cilvēki, kas parasti tiek nepareizi identificēti kā milzu odi). Kā sīki aprakstīts a izpētīt Trešdien publicēts žurnālā Science Robotics, mīksts nosēšanās rezultātā robobees noved vienu soli tuvāk praktiskām lietojumprogrammām, kas šodien šķitīs tieši no sci-fi filmas, piemēram, vides uzraudzība, katastrofu uzraudzība, mākslīga apputeksnēšana vai pat delikāto organismu manipulācija.
“Iepriekš, ja mēs dotos uz nosēšanos, mēs mazliet izslēdzam transportlīdzekli virs zemes un vienkārši nomestu to un lūdzam, lai tas nolaidīsies taisni un droši,” Kristians Čans, Hārvardas universitātes Inženierzinātņu skolas un lietišķo zinātņu skolas doktorants, un pētījuma līdzautors, paskaidrots Hārvardā, Harvardā, kas izskaidrots Hārvardā, paskaidrots Hārvardā. paziņojumsApvidū
Hārvardas inženierzinātņu un lietišķo zinātņu profesora Roberta Vuda vadībā Čans un viņa kolēģi meklēja iedvesmu jaunam nosēšanās dizainam universitātes salīdzinošās zooloģijas datu bāzes muzejā. Viņi galu galā izvēlējās celtņa mušu morfoloģiju, aprīkojot Robobee ar četrām garām, savienotām kājām mīkstākai piezemēšanai. Atjauninājums ietvēra arī uzlabotu kontrolieri (robota smadzenes), lai palēninātu mazā robota piezemēšanās pieeju. Tagad kombinācija rada “maigu noplūdi”, kā aprakstīts paziņojumā.
Iepriekšējās Robobee versijas cīnījās, lai veiktu kontrolētu nosēšanos, jo gaisa virpuļi, kas radušies no tā plaukstošajiem spārniem, radīja nestabilitāti tuvu zemei. Tā ir problēma, ko arī sauc par “zemes efektu”, ko piedzīvo arī helikopteri. Izņemot to, ka Robobee tas ir potenciāli izaicinošāks, jo tas sver 0,004 unces (1/10 no grama), un tā spārna platums ir tikai 1,2 collas (3 centimetri).
“Jebkura lidojoša transportlīdzekļa veiksmīga nolaišanās ir atkarīga no ātruma samazināšanas, tuvojoties virsmai pirms trieciena un ātri izkliedējot enerģiju pēc trieciena,” skaidroja Nak-Seung Patrick Hyun, bijušais Hārvardas pēcdoktorantūras stipendiāts un tagad Docents Purdue universitātes elektroorizorācijas skolā. “Pat ar niecīgajiem robobee spārnu atlokiem zemes efekts nav niecīgs, lidojot tuvu virsmai, un lietas var pasliktināties pēc trieciena, kad tā atlec un grumbās.” Hyun vadīja Robobee nolaišanās testus gan uz cietām virsmām, gan lapu, tāpat kā īsts kukainis.
Celtņa mušu kājas un atjauninātais kontrolieris aizsargā arī Robobee trauslos pjezoelektriskos izpildmehānismus – mazā robota ekvivalentu kukaiņu muskuļiem. “Pjezoelektrisko izpildmehānismu galvenie trūkumi mikrorobotiem ir to trauslums un zema lūzuma izturība,” pētnieki skaidroja pētījumā. “Atbilstošas kājas palīdz aizsargāt smalkos pjezoelektriskos izpildmehānismus no sadursmes izraisītiem lūzumiem avārijas nolaišanās laikā.”
Virzoties uz priekšu, komandas mērķis ir dot Robobee sensoram, spēkam un kontrolēt autonomiju-ko paziņojums dēvē par “trīsdaļīgu svēto Grālu”, kas radīs šķietami nenotveramās praktiskās lietojumprogrammas tik daudz tuvāk realitātei.
