Источники питания — основная проблема подвижных роботов любого размера, однако для небольших моделей она встает еще острее, ведь энергетические элементы гораздо проще увеличить, чем уменьшить.
На сегодняшний день нет решения для действительно маленьких роботов (весом в сотни миллиграмм), особенно для энергозатратных моделей, поэтому размер насекомоподобных роботов часто зависит от источника питания. На Международной конференции IEEE по робототехнике и автоматизации ученые из Вашингтонского университета представили RoboFly — крылатого робота на лазерной энергии, который совершил первый самостоятельный полет в таком масштабе.
Существует несколько способов дистанционного питания роботов, но у большинства из них есть свои недостатки. Летающему роботу необходимо получать энергию на достаточно большом расстоянии — именно эту задачу могут решить лазеры. Дизайн RoboFly основан на модели RoboBee из лаборатории Гарвардского университета, по размеру робот сопоставим со шмелем, а его вес всего 190 мг. Питание устройства обеспечивает инфракрасный лазер, направленный на крохотный фотоэлектрический элемент, который собирает 250 мВт, необходимые для взлета. На представленном видео лазер не следует за движениями RoboFly, поэтому робот прекращает полет, как только выходит из зоны действия луча.
Одним из самых сложных аспектов проекта стала электроника — крылья робота приводят в движение пьезоэлектрические актуаторы, которые требуют около 250 вольт, тогда как фотоэлемент предоставляет всего 7 вольт. Исследователям пришлось изготовить трансформатор и микроконтроллер и все детали поместились в корпусе весом менее 100 мг. Важно отметить, что для продолжительных полетов роботов лазеру потребуется перемещаться вместе с фотоэлектрическим элементом. Сейчас радиус действия лазера составляет 1,23 метра, ученые намерены повысить его до нескольких десятков метров. В будущем непрерывное питание RoboFly сможет обеспечить лазер, установленный на потолке или на движущемся транспорте (и даже на других роботах).
Комментарии
(0) Добавить комментарий