Разработан робот-пчела, который умеет танцевать
Точные, элегантные движения микродрона действительно напоминают танец живой пчелы
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.