В последние несколько лет в университете Гарварда разрабатывают роботов в виде пчел. Здесь создали несколько впечатляющих конструкций. Их летательный микро аппарат в форме крыла размером с канцелярскую кнопку и весом 100 миллиграмм полностью управляется с земли. Он по-прежнему привязан к источнику питания и у него нет встроенной системы управления, но робот взмахивает крыльями и летает, как насекомое, что само по себе уже удивительно.
Крошечные роботы типа жучков обладают большими перспективными возможностями для поиска и спасения, наблюдения и разведки. Но в последнее время появилась мода на адаптивных многоцелевых роботов, которые могут использоваться в разных условиях, что делает их гораздо более универсальными. За некоторыми исключениями роботы, как правило, очень плохи в этом отношении, впрочем, как люди и животные тоже. Есть наземные роботы, которые могут еще и плавать, и несколько летающих роботов, которые не полностью беспомощны на земле. Но до сих пор мы видели не много летающих роботов, которые являются хорошими пловцами.
На проходящей сейчас выставке IROS 2015 в Гамбурге исследователи из Гарварда рассказали, как им удалось научить роботизированную пчелу плавать, чего не могут, как известно, даже настоящие пчелы. При отсутствии серьезной аппаратной модификации, роботизированная пчела из Гарварда может летать по воздуху, садиться на сушу и поверхность воды и превращаться в небольшую подводную лодку. Вы знаете, что это значит? Нигде нельзя будет укрыться от роботов-пчел.
Этот робот достаточно мал, чтобы сидеть на кончике пальца, и достаточно легкий — вы едва почувствуете его вес. Когда он летит (или плавает), он делает это под полным контролем: система управления движением отслеживает позицию и посылает роботу команды для перемещения по заданной траектории. Это метод работает в воздухе и воде, способы перемещения робота в разных средах заблаговременно подготовлены. Зависание в воздухе выглядит на видео немного шатким, но это потому, что на крыльях еще не обсохла вода после погружения.
Ключом к реализации робота является то, что плавание на самом деле во многом похоже на полет. В обоих случаях робот продвигается по воздуху и через жидкость, перемещая крыло (или плавник) верх и вниз. Чтобы летать (и зависать в воздухе), это нужно делать очень быстро, но плавание выполняется гораздо более расслабленными движениями. Хотя это в основном одинаковые движения, их можно реализовать на основе одного и того же базового оборудования. Когда робот летит в воздухе, он машет крыльями с частотой 120 Гц, а когда плавает в воде, он машет крыльями только с частотой 9 Гц. Во всем остальном трех осевое управление крутящим моментом очень похожее, а это означает, что робот может аналогично управляться и в воде.
Одной из уникальных проблем является то, что погружающийся в воду робот настолько легкий, что поверхностного натяжение воды достаточно, чтобы препятствовать его погружению. Частично из-за этого он может потерпеть аварию при касании воды (поэтому крылья должны вращаться, чтобы помочь ему погрузиться в воду). Полностью загруженный робот (с батареей на борту) может стать достаточно тяжелым, чтобы избежать этой проблемы, но это еще вопрос времени. Также до сих пор есть проблемы при переходе из воды в воздух, который, кажется, будет значительно труднее, чем переход из воздуха в воду, но можно надеяться, что исследователи решат эту проблему в будущей работе.
Комментарии
(0) Добавить комментарий