Az NJSZT blogja a legfejlettebb infokom technológiákról

Jelenből a Jövőbe

Rovarokról mintázott repülőrobotok

2019. május 21. - ferenck

Sok rovar ügyes és hatékony repülésének egyik oka a repülési irány feletti kontrollt, a lejtőkön, sziklák közötti egyensúlyozást és a hirtelen irányváltást biztosító négy szárny. Nem véletlen, hogy robotikusok egyre gyakrabban próbálnak az állatokról mintázott repülő gépecskéket fejleszteni.

A valaha kiépített repülő szerkezetek egyik legapróbbika a Harvard Egyetem mindössze 75 gramm tömegű 2013-as RoboMéhe (RoboBee) volt, egymástól független két szárnnyal, amelyeket pirinyó aktuátorok működtettek.

robobee.jpg

Elvileg a szárnycsapások elegendő energiát generáltak a repülésirányításhoz, a valóságban viszont nem, és a gép kontrollálhatatlanná vált.

A Los Angelesi Dél-kaliforniai Egyetem kutatói szerint a harvardi gép nem utánozta eléggé a rovarokat, és kettő helyett négy szárnyat terveztek hozzá, szárnyanként feleannyi tömegű aktuátorokkal, 33 milliméter fesztávval.

A 95 milligrammos Méh+ (Bee+) nevű gép le tud ereszkedni, képes landolni, útirányt követni, akadályokat elkerülni. A számokból kiderül, hogy az új szerkezet szárnyai és aktuátorai könnyebbek, mint az elődjéé (amelynek 75 grammjából 50-et az aktuátorok tettek ki), így repülése is rugalmasabb, jobban hasonlít a rovarokéra.

robobee0.jpg

Az első gép Biomorf nevű aktuátorai passzív réteg által elválasztott, piezoelektromos anyagból álló két rétegből tevődnek össze. A rétegek felváltva mennek össze, tágulnak ki, és ezek a mozgások irányítják a szárnycsapásokat.

A kaliforniai kutatók az úgynevezett Unimorf tervezést alkalmazták – két piezoelektromos réteg helyett az aktuátor passzív réteghez kapcsolódó, egyetlen (piezoelektromos) szalagfélét használ, és a réteg összehúzódása vezérli a szárnyakat.

A megoldással a négy aktuátor össztömege 56 gramm, ráadásul az új terv az összeszerelést is megkönnyíti, a gyártást is leegyszerűsíti, négy szárnnyal pedig jóval kevesebb az egy-egy szárnyra eső terhelés, nő az aktuátorok „élettartama.”

A tervezés egyik hátulütője, hogy az új és a régi gépet, akárcsak a legtöbb rovarszerű repülő robotot szinte hajszálnyi vékony apró kötelekkel kell működtetni. Az energiatárolással így nincs gond, a fedélzeti számítási kapacitások biztosítása viszont komoly kihívás.

Mások lézersugarakkal próbálkoznak, de valódi környezetben működő repülő robotrovarokhoz még komoly előrelépésekre van szükség. A 95 milligramm ugyan szinte semmi, ám a legtöbb igazi rovarhoz képest RoboMéh és Méh+ is behemót. Egy poszméh tömege ugyanis kb. 10 milligramm.

Első lépésben a gépek tömegét kellene legalább a felére csökkenteni, és csak utána jöhet az energiatárolás megoldása, azaz a figyelemreméltó fejlesztések ellenére is évekre vagyunk még a megoldástól.

A bejegyzés trackback címe:

https://jelenbolajovobe.blog.hu/api/trackback/id/tr914838196

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Trollmann 2019.05.23. 05:14:41

A gramm és a milligramm között három nagyságrendnyi a különbség, nagyon nem illik összekeveri, főleg annak nem, aki szakembernek akar látszani a cikkével.