Naukowcy z Washington State University (WSU) stworzyli niezwykłą robopszczołę. Ma cztery skrzydła wykonane z włókna węglowego i mylaru, a każde jest sterowane lekkim siłownikiem. Bee++ jest pierwszym robotem, który lata stabilnie we wszystkich kierunkach. Jej twórcy ujawniają, że dysponuje sześcioma stopniami swobody ruchu, czyli dokładnie tyloma, ile ma typowy latający owad. Szczegóły opisano w czasopiśmie IEEE Transactions on Robotics.
Bee++ lata jak prawdziwa pszczoła, ale jest robotem
Prace nad sztucznymi owadami latającymi trwają od ponad 30 lat. Mogłyby one zostać wykorzystane do wielu zadań, m.in. sztucznego zapylania, poszukiwań zaginionych, ratownictwa w ciasnych przestrzeniach lub monitorowania środowiska. Ale umożliwienie startu i lądowania robotów wymagało opracowania kontrolerów, które działają jak mózg owada.
Czytaj też:Te roboty potrafią latać, a nie mają żadnego napędu. Są sterowane światłem i mogą zapylać rośliny
Prof. Néstor O. Pérez-Arancibia z WSU mówi:
To mieszanka projektowania i kontroli robotów. Kontrola jest wysoce matematyczna, a ty projektujesz coś w rodzaju sztucznego mózgu. Niektórzy nazywają to ukrytą technologią, ale bez tych prostych mózgów nic by nie działało.
Uczeni z WSU opracowali dwuskrzydłową robotyczną pszczołę, ale jej ruchy był ograniczone. W 2019 r. zespół prof. Péreza-Arancibii zbudował czteroskrzydłowego robota na tyle lekkiego, aby mógł wystartować, choć powierzenie mu bardziej złożonych czynności wymagało innego ruchu skrzydeł przednych od tylnych.
Prof. Néstor O. Pérez-Arancibia dodaje:
Możliwość kontrolowania złożonego ruchu odchylenia jest niezwykle ważna. Bez tego roboty wymykają się spod kontroli i się rozbijają. Jeśli jesteś pszczołą i wiesz, gdzie jest kwiat, a nie możesz kontrolować odchylenia, będziesz cały czas kręcił się, próbując tam dostać.
Robopszczoła z WSU jest pierwszą w historii, która dysponuje wszystkimi stopniami swobody ruchu, co jest szczególnie ważne w przypadku manewrów unikowych lub śledzenia obiektów. Aby umożliwić robotowi skręcanie w kontrolowany sposób, naukowcy wzięli przykład z owadów i przesunęli skrzydła tak, aby trzepotały pod kątem. Zwiększyli również ilość ruchów na sekundę, jaką robot może wykonać skrzydłami – ze 100 do 160 razy na sekundę.
Czytaj też:Roboty będą miały własną skórę. Reaguje na dotyk, nacisk i temperaturę
Bee++ waży 95 mg, a przy rozpiętości skrzydeł 33 mm jest nadal większy od prawdziwych pszczół, których masa wynosi ok. 10 mg. W przeciwieństwie do prawdziwych owadów, może latać autonomicznie tylko przez ok. 5 minut podczas jednej sesji, więc jest głównie przywiązany do źródła zasilania. Naukowcy pracują nad opracowaniem innych rodzajów robotów owadzich, w tym gąsienic i nartników. Badania są częściowo finansowane przez DARPA.