Лазерный мир

Создание летающих роботов размером с насекомое позволит решить множество трудоемких задач, среди которых, например, обнаружение источника утечки газа. Эти дроны способны взлетать за счет порхания крохотных крылышек, в отличие от их старших братьев, использующих для этих целей пропеллеры. Малые размеры несут целый ряд преимуществ: дешевое производство и возможность проникать в тесные пространства, недоступные для больших БПЛА.

Однако летающие робо-насекомые до сих пор были прикованы к земле. Электронное оборудование, необходимое для их подъема в воздух, слишком тяжелое и не позволяет дронам взлететь.

Инженеры Вашингтонского университета внедрили программное обеспечение (“мозги”) в тело робота, которого они назвали RoboFly (“РобоМуха”), чтобы тот смог осуществить свои первые независимые взмахи крыльями.

RoboFly немного тяжелее зубочистки и работает за счет преобразования энергии, поступающей от направленного на него лазерного луча, невидимого глазу. На теле дрона расположена специальная ячейка, отвечающая за этот процесс.

Один из авторов данной идеи, сотрудник Отдела Машиностроения Вашингтонского университета, Сойер Фуллер заявил: “Раньше концепция создания беспроводного робота-насекомого рассматривалась как научная фантастика. Однако наша разработка RoboFly доказывает, что эта технология не так далека от реального воплощения.”

Основная трудность для ученых заключается во взмахах крыльев робота. Данный процесс требует больших энергетических затрат. В то же время схемы, способные вырабатывать необходимый заряд и осуществлять точный контроль за работой крыльев, очень громоздкие и тяжелые. Именно поэтому Фуллер и его команда решили использовать невидимый лазер для обеспечения энергией своего робота. При попадании на фотогальваническую ячейку, расположенную над дроном, свет луча преобразовывается в электричество.

Несмотря на предпринятые меры, одного только лазера оказалось недостаточно для того, чтобы выработать количество энергии, необходимое для взлета. Тогда инженеры создали и поместили на тело робота дополнительную ячейку, которая усиливает 7 вольт, полученные от светового луча, до требуемых 240-ка.

Для того чтобы робот мог сам отвечать за взмахи крыльев, ученые разработали “умный” микроконтроллер, который также поместили на тельце БПЛА. Программное обеспечение дрона основывается на синапсах работы мозга настоящих насекомых и отвечает за отправку необходимых команд для напряжения или расслабления мышц, задействованных при взлете.

Один из соавторов идеи, Йоханнес Джеймс поясняет: “Для плавного порхания контроллер отправляет серию быстрых последовательных сигналов, замедляя процесс по мере возрастания напряжения в крыльях. Затем он повторяет данный процесс, но уже в обратной последовательности, что обеспечивает достижение необходимого результата.”

На данном этапе RoboFly способен только взлетать и приземляться. Как только лазерный луч смещается с фотогальванической ячейки, робот перестает получать энергию и садится. Ученые надеются, что в скором времени им удастся решить эту проблему. В качестве вариантов достижения поставленной цели рассматриваются идеи создания миниатюрных питательных элементов или получения необходимой энергии от преобразования радиочастотных сигналов.

Источник: http://www.arms-expo.ru/news/inostrannye_razrabotki/razrabotan_pervyy_prototip_letayushchego_robota_nasekomogo/