Четырёхкрылый миниробот профессора Фуллера

В Вашингтонском университете создали летающего микробота массой 143 мг. Благодаря четырём крыльям он точнее управляется и переносит грузы больше собственного веса. Это первый робот-насекомое, у которого хватит подъёмной силы для полезной нагрузки (например, сенсоров) или ионистора для автономного полёта.

Основная проблема всех миниатюрных роботов – источник питания. Особенно сложно его разместить в корпусе летающих моделей, тратящих уйму энергии на удержание себя в воздухе. Вы можете найти десятки прототипов, которые подвешены на тонких проводах, или постоянно подзаряжаются импульсами лазера, но дальше концепта эти разработки не пошли.

Профессор Сойер Бакминстер Фуллер (Sawyer Buckminster Fuller) занимался разработкой летающих роботов-насекомых последние десять лет. В 2009 году он проходил аспирантуру в Гарварде и участвовал в создании RoboBee. У этой двукрылой модели массой 60 мг было два крыла и внешнее питание.

Понадобились годы работы над управляющими алгоритмами, заметный прогресс в гибкой электронике и электрохимии, прежде чем ему удалось создать четырёхкрылую модель. Так получился миниатюрный гибрид махолёта и квадрокоптера.


Масса полезной нагрузки ограничена 262 мг. Как шутит Фуллер, раньше её вообще ни на что не хватало, а теперь едва хватает хоть на что-то. Придётся выбирать между автономным питанием или сенсорами.

Вместе с простейшим микроконтроллером масса набора из гироскопа, акселерометра и датчика оптического потока укладывается в 200 мг, а установки из ионисторов и повышающего преобразователя – в 260 мг. Пока в демо-ролике используется самый лёгкий ионистор (суперконденсатор), удерживающий творение в воздухе несколько секунд.

В отличие от предшественницы, четырёхкрылая робопчела выполняет управляемый горизонтальный полёт и не падает сразу после взлёта. Контроль – самая большая проблема летающих микроботов. До сих пор их пытались создавать по двукрылым природным аналогам, но четыре крыла оказались несравнимо проще в управлении. Крен, тангаж и рыскание – всё задаётся различными комбинациями скорости и амплитуды взмахов каждого крыла. Их частота остаётся постоянной (160 Гц, а меняется только амплитуда).

Источник: IEEE Spectrum

Загрузка ...
The Robot
Adblock
detector