Inspirirani anatomijom prirodnih oprašivača, istraživači su revidirali njihov dizajn kako bi proizveli sićušne, zračne robote koji su daleko agilniji i izdržljiviji od prethodnih verzija.
ADVERTISEMENT
Istraživači MIT-a razvijaju robotske kukce koji bi jednog dana mogli izaći iz mehaničkih košnica kako bi brzo izvršili precizno oprašivanje.
Ali niti najbolji robotiski insekti ne mogu se mjeriti s prirodnim oprašivačima poput pčela kada je riječ o izdržljivosti, brzini i sposobnosti manevriranja.
Novi botovi mogu letjeti oko 1000 sekundi, što je više od 100 puta duže nego što je prethodno prikazano.
Robotski insekt, koji je težinom lakši od spajalice, može letjeti mnogo brže od sličnih robota dok izvodi akrobatske manevre poput dvostrukih okreta u zraku.
Poboljšana preciznost
Obnovljeni robot dizajniran je za povećanje preciznosti leta i agilnosti dok minimalizira mehanički stres kod savijanja umjetnih krila, što omogućava brže manevre, povećanu izdržljivost i duži životni vijek.
Prostor za dodatnu elektroniku
Novi dizajn također ima dovoljno slobodnog prostora da bi robot mogao nositi sitne baterije ili senzore, što bi mu moglo omogućiti da samostalno leti izvan laboratorija.
Novi dizajn robota: bolja stabilnost i efikasnost
Prethodne verzije robotskog insekta bile su sastavljene od četiri identične jedinice, svaka s dva krila, spojene u pravougli uređaj.
Taj dizajn je dovodio do pada performansi djelimično uzrokovanim rasporedom krila, koja bi upuhivala zrak jedno u drugo prilikom mahanja, smanjujući silu pogona koju bi mogla proizvesti.
Novi dizajn presijeca robota na pola. Svaka od četiri identične jedinice sada ima po jedno krilo usmjereno od sredine robota, stabilizirajući krila i pojačavajući njihovu silu pogona.
Uvođenje sofisticiranih prenosa i pokretača
S manje krila, ovaj dizajn također oslobađa prostor kako bi robot mogao nositi dodatnu elektroniku.
Osim toga, istraživači su stvorili složenije prenose koji povezuju krila s pokretačima, odnosno umjetnim mišićima, pomoć kojih mašu.
Ovi izdržljivi prenosi, koji su zahtijevali dizajn dužih krila, smanjuju mehaničko naprezanje koje je ograničavalo izdržljivost prošlih verzija.
Unapređenje efikasnosti umjetnih mišića
Kretanje krila robota pokreću umjetni mišići izrađeni od slojeva elastomera koji se nalaze između dvije vrlo tanke elektrode od ugljikovihnanocijevi, te su umotani u cilindar.
Pokretači se brzo sabijaju i izdužuju, proizvodeći mehaničku silu koja zamahuje krilima.
Sprečavanje mehaničkog stresa za bolje performanse
U prethodnim dizajnima, kada pokreti pokretača dosegnu ekstremno visoke frekvencije potrebne za let, uređaji se često počnu savijati.
To smanjuje snagu i učinkovitost robota. Novi prijenosi sprečavaju savijanja i izvijanja, što smanjuje opterećenje umjetnih mišića i omogućuje im da primijene veću silu za mahanje krilima.
Razvijanje sofisticiranih komponenata za bolji let
Još jedan novi dizajn uključuje dugačku šarku krila koja smanjuje torzijski stres do kojeg dolazi tokom mahanja krilima.
Izrada šarke, koja je duga oko 2 centimetra, s promjerom samo 200 mikrona, bila je među najvećim izazovima.
Nakon mnogih pokušaja, istraživači su usavršili višesttepeni proces laserskog rezanja koji im je omogućio preciznu izradu svake šarke krila.
Dugoročnost i brzina
Sa sve četiri jedinice na mjestu, novi robotski kukac može letjeti oko 17 minuta, bez pokazivanja ikakve degradacije preciznosti leta.
Novi je robot također dostigao prosječnu brzinu od 35 centimetara u sekundi dok je izvodio okretanje tijela i dvostruka okretanja.
Ciljevi za budućnost
Naučnici sada žele vidjeti koliko daleko mogu pogurati ovaj novi dizajn, s ciljem postizanja leta dužeg od 10.000 sekundi.
Također, žele poboljšati preciznost robota kako bi mogli slijetati i uzlijetati iz sredine cvijeta.
Dugoročno, istraživači se nadaju da će instalirati sićušne baterije i senzore na zračne robote kako bi mogli letjeti i kretati se izvan laboratorija.