banner
Июн 13, 2016
23 Views
Комментарии к записи Полет RoboBee — глобальные работы по созданию роботов-насекомых отключены

Полет RoboBee — глобальные работы по созданию роботов-насекомых

Written by
banner

 

Все чаще инженеры-исследователи разрабатывают роботов с необычными формами и функциями.

Одним из наиболее неожиданных робототехнических приложений в последние годы являются результаты работ Национального научного фонда (NSF) — проект RoboBees, целью которого является создание автономных роботизированных насекомых. Эти летающие роботы будут способны совершать устойчивый, самостоятельный полет.

роботы-насекомыеТакие роботы могут однажды помочь в разведке, помощи в дистанционной связи или даже выступать в качестве искусственных опылителей.

Под руководством Роберта Вуда, профессора инженерии и прикладных наук в Гарвардском университете (главный исследователь проекта RoboBee), исследователи разработали крошечных роботов с целым рядом функций и потенциалом совершать автономные полеты.

Для этого потребовалась многочисленная научная команда по продвижению фундаментальных исследований в ряде областей, в которых ощущаются препятствия на пути реализации видения данной технологии.

Трудности заключены на данный момент в методах микро-производства и наличия необходимых материалов для приведения в действие роботов. Немаловажны также вопросы малого накопления энергии и алгоритмов для эффективного контроля и координации действий многих роботов между собой.

Исследования ученых привело к многим прорывам в каждой из этих областей.

создание мини роботов

Основные моменты исследований включают новые методы производства миллиметрового масштаба устройств на основе ламинации и складывания :

  • новые датчики с низким энергопотреблением
  • мобильные вычислительные приложения
  • архитектуры для ультра-низкой вычислительной мощности
  • алгоритмы координации для сотен или даже тысяч роботов при совместной работе.

Биоинспирированная робототехника

Команда ученых была вдохновлена самой природой — невероятной способностью мелких насекомых к самостоятельным полетам, выполнению навигации и их гибкими действиями, несмотря на  небольшие размеры.

Пчелы и другие насекомые показывают захватывающую модель для инженерных систем, которые смогут маневрировать в неструктурированных средах, ощущать свое окружение, общаться и выполнять сложные задачи.

Проект RoboBees разработал решения многочисленных фундаментальных проблем.

Сегодня RoboBee весит всего 84 миллиграммов — примерно того же размера и даже легче, чем реальная пчела. Он представляет собой модель успешного междисциплинарного сотрудничества. Были привлечены:

  • эксперты по нейробиологии,
  • эволюционной биологии,
  • материаловедению,
  • информатики,
  • электротехники,
  • машиностроению
  • биоинженерии

Все они работали вместе и получали результаты, которые было бы трудно достичь небольшой группой.

полеты роботов

Команда ученых создала несколько привлекательных демонстраций, к примеру в 2012 году первый управляемый полет робота-насекомого.

За это время были добавлены многие новые возможности. Последнее поколение мини роботов умеет плавать. В последнее время исследователи также работают над RoboBees, которые могут ощущать свою среду с помощью лазеров.

В апреле 2016 года научная команда представила работу, в которой показаны возможности сохранения энергии RoboBee, как это делают летучие мыши, птицы или бабочки.

При создании роботов размером с насекомых, простота и низкое энергопотребление всегда будут ключевыми препятствиями.

Исследователи использовали электродный патч, который использует электростатическую адгезию, чтобы позволить RoboBees придерживаться почти на любой поверхности, от стекла до дерева. Патч требует примерно в 1000 раз меньше энергии и значительно продлевает срок эксплуатации робота.

Потенциал применения воздушных микророботов

Воздушные микророботы обладают огромным потенциалом для крупномасштабного развертывания в малодоступных и опасных местах. Однако полеты являются довольно энергоемкими и ограничены современными технологиями сохранения энергии.

Поскольку возможности летающих насекомых значительно превышают возможности аналогичных размеров машин, многие исследователи постоянно ищут вдохновение от природы. Финансируемые проекты NSF показывают, что инновационные решения могут возникнуть в результате использования синергии между биологическими целями и сконструированными средствами.

насекомое робот

Команда также обобщает свои идеи для целого ряда работ за пределами своего основного проекта.

Были некоторые хорошие успехи с применением  технологий, которые возникли из проекта RoboBees. К примеру, некоторые из главных исследователей RoboBees теперь участвуют в проектах DARPA для создания новых хирургических инструментов на основе технологий всплывающих микроструктур. Все это было разработано в рамках проекта RoboBees.

Направленность работ над роботами-насекомыми

Исследования по RoboBees продолжаются. В настоящее время группа ученых работает над механизмом всенаправленной посадки, что позволит роботу совершать посадку в любом месте. Разрабатываются также бортовые источники питания, которые могли бы позволить RoboBees летать без привязки.

RoboBees

Потребуется еще по крайней мере 5-10 лет до того момента, как RoboBee может быть готов к использованию в реальном мире.

Этот тип исследований требует высокого уровня устойчивого, долгосрочного инвестирования. Глобальность работ схожа с такими проектами, как Интернет, Wi-Fi и магнитно-резонансная томография (МРТ).

Проект RoboBees является отличным примером значения устойчивой поддержки фундаментальных исследований. Долгосрочные инвестиции в исследованиях имеют важное значение для таких проектов и вообще позволят держать США в авангарде технологических инноваций.

Поделитесь с друзьями!
Article Tags:
Article Categories:
Патенты
banner

Comments are closed.