Робот-насекомое садится на вертикальную стену, ползает по ней, а потом взлетает
Ученые создали удивительного робота, который может сесть на вертикальную стену, а потом с нее взлететь. По уровню мастерства такой робот уже сравним с настоящей мухой.
Насекомые в природе обладают удивительными способностями. Они летают, садятся на вертикальные стены из различных материалов и по ним ползают. Насекомые, способные летать и взбираться по стене, переключаются между двумя радикально различными режимами локомоции. Конечно, это отличные биомиметические модели. Но очень немногие роботы способны выполнять такие сложные задачи, сочетающие в себе две способности — полет и ползание.
Стратегию управления переходом от полета к ползанию к бионическим летающим роботам применить непросто. Это связано, прежде всего, с тем, что роботы, способные летать на машущих крыльях и зависать, не могут создать достаточную подъемную силу для поддержки робота, ползущего по стене — робот просто падает.
Но ученые Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики (NUAA) разработали новую стратегию управления переходом от фазы полета к фазе ползания. Бионический робот, обладающий способностью летать и ползать по стене, может совершать плавные движения, включая посадку на вертикальную стену, подъем вдоль стены и взлет со стены.
Робот-насекомое успешно продемонстрировал способность прикрепляться к стене, подниматься и взлетать с различных вертикальных поверхностей, включая стекло, деревянную дверь, мрамор, кору дерева, эластичную ткань, известковую стену и окрашенный железный лист. Биологические насекомые, например, муха, проделывает это очень часто и легко: она пролетает некоторое расстояние, садится на стену, бегает по ней, а затем летит к дальше.
Когда муха садится на стену она не машет крыльями. Ей достаточно зацепления за материал. Робот-насекомое слишком тяжелый для этого, сил сцепления недостаточно, чтобы удержать его на стене. Фактически силовая установка продолжает работать: она прижимает робота к стене и дает ему возможность ползти по вертикали.
Команда провела количественную оценку переходных характеристик робота-насекомого. Робот довольно динамичен. Он может выполнять переход воздух-стена-воздух за 6,1 с. Скорость подъема по вертикальной стене составляет 6 см/с.
Ученые планируют добавить роботу микроскопические крючки и коготки на лапах. Они будут добавлены в литьевую форму подушечки. Если робот-насекомое еще и сможет отключить двигатель при ползании по вертикальной стене, он будет вообще не отличим по своей локомоции от обычной мухи.