Роботы-насекомые: удивительные и перспективные проекты. RoboBee — пчела-рыба
RoboBee — пчела-рыба
В 2013 году группа ученых из Гарвардского университета представила робота-пчелу.Невооруженным взглядом робота сложно отличить от летающего полосатого насекомого. Хотя, кажется, робот больше напоминает стрекозу.
![](data:image/svg+xml;utf-8,<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="615" height="411" />)
Его габариты соответствующие: длина — 3 см, масса — 80 мг. Даже звук от крыльев напоминает шелест крыльев стрекозы. Притом частота взмахов стрекозинных крыльев меньше, чем у RoboBee: 80 Гц против 120 Гц.
Устройство RoboBee
Системы управления RoboBee были разработаны с нуля. Крошечный робот использует пьезоэлектрические приводы, которые расширяются и сжимаются при воздействии электромагнитного поля. Пьезоэлектрический моторочик — одна из немногих миниатюрных альтернатив электромагнитных двигателей.
Корпус RoboBee выполнен из углеродистого волокна. Это придает роботу легкость и прочность. Крылья могут вращаться как синхронно, так и по отдельности.
![](data:image/svg+xml;utf-8,<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1000" height="668" />)
Конкретно у первой модели есть проблемы с питанием. По аналогии с роботом-оригами Mori, о котором мы писали в предыдущей статье, к роботу через медный кабель подключен внешний источник питания. Оттого полеты RoboBee могут напоминать игру с воздушным змеем.
Полеты под водой
В 2015 году разработчики доработали проект и заявили, что робот может перемещаться под водой. Но не все так однозначно: вторая версия RoboBee способна лишь на переход из воздушной среды в воду.
Робот не может сделать обратный переход из воды в воздух. Это связано с тем, что плотность воды в 100 раз больше плотности воздуха. Когда робот помещается в воду, частота взмахов тут же снижается до 9-13 Гц. Набрать обороты заново проблематично.
Решения проблем
Третья версия
В 2017 году инженеры показали миру третью версию RoboBee, которая умеет выныривать из воды. Робот стал меньше по длине (2 см), но тяжелее в два раза (175 мг)
Результата удалось достичь с помощью новых элементов в конструкции, которые помогают роботу на каждом этапе выныривания:
1.Робот плывет к поверхности и собирает воду в воздушное отделение.
2.Электролитическая пластина преобразует воду в газ, который выталкивает робота из воды. Угловые поплавки помогают роботу стабилизироваться.
Четвертая версия
Через два года разработчики выпустили последнюю на сегодняшний день версию RoboBee. Робот может летать без подключения ко внешним источникам питания.
![](data:image/svg+xml;utf-8,<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="980" height="728" />)
Инженеры добились компромисса между массой и мощностью. Они разместили на борту пчелы аккумулятор, электронику и солнечные батареи для подзарядки «на лету». Кроме того, была добавлена вторая пара крыльев. Это нужно для увеличения грузоподъемности робота. Новая версия весит около 259 мг.
Однако робот не приспособлен к работе в водной среде, как и третья версия не может работать автономно. Появится ли универсальная версия — открытый вопрос. Если получится, проект подойдет для разведки любых местностей и завалов.
Источник
1 comment