Специалисты Лаборатории микробиотехники Гарвардского университета разработали RoboBee – самого маленького летающего робота в мире. Эксперименты с разработкой крохотных роботов-насекомых продолжаются уже не первый год, но недавно специалистам удалось достигнуть рекордной миниатюрности. Последняя версия RoboBee весит всего 259 миллиграмм вместе со всеми системами управления и питания – робот может приземляться на листья растений как настоящее насекомое.

Крошечный робот с размахом крыльев менее 3,5 сантиметров может порхать в воздухе, не будучи привязанным к массивному источнику энергии. Силовую установку RoboBee питают миниатюрные солнечные панели: шесть фотоэлементов, общий вес которых не превышает 10 грамм. Панели расположены над крыльями, чтобы не мешать их движению. К сожалению, для полноценного функционирования робота панелям необходимо огромное количество света – в три раза больше, чем они получили бы от Солнца. На данном этапе работ это делает применение робота снаружи невозможным.

Специалисты Гарвардского университета намерены продолжать работу над роботом. В отличие от своих предшественников, RoboBee уже сделал огромный шаг вперёд. Ранние версии не имели солнечных панелей на борту, потому они летали «на поводке», привязанные к источнику энергии. Установка батарей не представляется возможной, так как самые маленькие коммерчески доступные аккумуляторные батареи весят гораздо больше, чем сам робот. Потому учёным пришлось разрабатывать хитрые стратегии, чтобы повысить эффективность робота. Специально для этого они разработали облегчённые силовые цепи и использовали фотоэлементы с наивысшим КПД, доступным на рынке.

Ещё одним шагом навстречу повышению эффективности робота RoboBee стали уникальные крылья, которые повторяют структуру и функционал крыльев насекомых. Они соединены с силовой цепью пластинкой, которая сокращается как мышца при проведении электричества и приводит крылья в движения. В работе крылья потребляют около 120 милливатт – это меньше, чем требуется для питания одной лампочки в светодиодной гирлянде. Этой энергии достаточно, чтобы частота взмахов достигала 120 раз в секунду. Такая конструкция крыльев гораздо эффективнее, чем, например, пропеллеры. Они позволяют гораздо более точно и «естественно» управлять перемещением робота.

 Главный научный сотрудник проекта профессор Роберт Вуд рассказал, что их команда надеется приучить RoboBee летать на открытом воздухе. Для этого робот уже оснащён рядом сенсоров, с помощью которых он сможет ориентироваться в пространстве. Когда учёным удастся разрешить проблему с питанием RoboBee, группа таких роботов сможет использовать роевой интеллект, чтобы создавать системы наблюдения в поисково-спасательных операциях. Кроме того, подобных роботов можно будет использовать как искусственных насекомых для опыления растений – таким образом возможно усовершенствовать процесс повышения урожайности и выведения новых сортов.

Источник