Разработан робот-пчела, который умеет танцевать
Исследователи из Университета штата Вашингтон разработали робота-пчелу Bee++. Он снабжен четырьмя крыльями, сделанными из углеродного волокна и майлара. Каждым крылом управляет отдельный привод. Робот совершает все необходимые для устойчивого полета маневры.
По словам руководителя проекта Нестора Переса-Арансибиа, исследователи уже более 30 лет пытаются создать искусственных летающих насекомых. Когда-нибудь их можно будет использовать для многих целей, в том числе для искусственного опыления, поисково-спасательных работ в ограниченном пространстве, биологических исследований или мониторинга окружающей среды в опасных для человека условиях.
Чтобы заставить микророботов взлетать, контролировать курс и приземляться, потребовалась разработка контроллеров, которые действуют по аналогии с мозгом насекомого.
Первоначально исследователи разработали двухкрылую роботизированную пчелу, но ее движения были еще очень далеки от полета живой пчелы. В 2019 году Перес-Арансибия и его коллеги построили первый вариант легкого четырехкрылого робота. Чтобы нормально летать, робот должен выполнять три маневра: тангаж (поворот вокруг поперечной оси), крен (поворот вокруг продольной оси) и рыскание (небольшие изменения курса вправо и влево). Теперь за счет согласованного переключения четырех приводов этого удалось добиться.
Последней проблемой, которую удалось решить только в сегодняшней версии робота-пчела, была именно реализация рыскания. Возможность контролировать рыскание чрезвычайно важна, говорит ученый. Без него робот не может уверенно держать направление полета, он сбивается с курса и в результате гибнет, наталкиваясь на препятствие. (Для относительно больших дронов эти проблемы успешно решаются, но для микродрона, где на учете каждый миллиграмм — это трудная задача).
Перес-Арансибия говорит: «Представьте, что вы пчела. Вот впереди цветок. Он совсем близко, но если вы не можете контролировать рыскание, вы все время пролетаете мимо». Чтобы реализовать рыскание, исследователи взяли пример с насекомых и разместили крылья так, чтобы взмахи были направлены вдоль наклонной плоскости. Количество взмахов увеличил со 100 до 160 раз в секунду. И все получилось.
При весе 95 мг и размахе крыльев 33 мг Bee++ все еще значительно больше, чем живые пчелы: их вес - около 10 мг. Робот может летать автономно только около 5 минут, дальше — нужна подзарядка, поэтому в основном он получает питание по очень тонкому кабелю. Так что еще есть над чем работать. Но полет микроробота впервые выглядит очень похоже на естественные движения живого насекомого.
Точные, элегантные движения микродрона действительно напоминают танец живой пчелы