Исследователи создали четырехкрылую робопчелу на солнечных батареях

RoboBee X-Wing

Harvard Microrobotics Lab

Исследователи из Лаборатории микроробототехники Гарварда разработали четырехкрылую робопчелу, работающую на энергии от легких солнечных батарей. Получившийся робот, как утверждают разработчики, является пока самым легким робонасекомым, способным на продолжительный полет без использования внешних источников питания. Работа исследователей опубликована в Nature, а краткое ее содержание приводит IEEE Spectrum.

Разработки летающих робонасекомых, в том числе робопчел, сегодня нередки. Исследователи создают новые легкие и относительно мощные актуаторы, отрабатывают системы управления полетом, изучают принципы полета насекомых для их последующего воплощения в робототехнике. В результате разработчикам удается создавать роботов массой несколько сотен миллиграммов, некоторые из которых способны на продолжительный управляемый полет. Однако подавляющее большинство представленных до сих пор разработок требуют внешнего питания, поскольку не способны поднять относительно тяжелые аккумуляторы.


Робопчела, представленная разработчиками из Гарварда, питается от бортового источника — легких солнечных батарей. Разработка получила название RoboBee X-Wing. Робот оснащен четырьмя крыльями, соединенными попарно под прямым углом друг к другу. Высота робота составляет около 5 сантиметров, а размах крыльев — 3,5 сантиметра. Солнечные панели размещены над крыльями, а управляющая электроника — под ними. Масса робопчелы составляет всего 259 миллиграмм, а непосредственно робота (без батарей и платы электроники) — 90 миллиграмм.

Робот лишен системы автономного полета или дистанционного управления и способен лишь лететь по кругу. Для работы актуаторов необходимо напряжение 200 вольт с частотой 200 герц. Ток с такими параметрами получается благодаря преобразователю, распаянному на управляющей плате. Для того, чтобы четыре пластины солнечных батарей могли обеспечить нужное питание, им необходима освещенность, втрое превосходящую ту, которую может обеспечить солнце. Исследователи создают увеличенную версию робота, которая будет нуждаться в меньшей освещенности.

В середине мая текущего года американские инженеры из Университета Южной Калифорнии представили четырехкрылого робота массой менее 100 миллиграммов с односторонними пьезоэлектрическими актуаторами. Они состоят из слоя материала, проявляющего пьезоэлектрический эффект, и пассивного слоя. При подаче напряжения пьезоэлектрический слой сокращается и это заставляет актуатор изгибаться. Благодаря механической связи актуатора и крыла изгиб превращается в движение крыла.

Василий Сычёв

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.