В Гарварде создали роботизированного мотылька.

Размах крыльев FWMAV — 16 сантиметров, вес — чуть больше 3 с половиной грамм (причем половина — вес мотора). Устройство полностью независимо и несет на борту батарею, системы связи и управления.

20 мая 2016
 
Ученые из Гарварда работают над пчелой роботом уже очень, очень долго. Устройстве впечатляюще компактное — размером с пчелу — однако ожидать того, что она полетит в ближайшем будущем, не приходится, так как из-за его размеров на него пока невозможно установить батарею и органы управления. К тому же, динамика полета у маленьких насекомых вроде пчел сильно отличаются от более крупных бабочек и мотылей, которые совмещают хлопание крыльями с планированием. Для изучения этих вопросов исследователи разработали FWMAV, инновационную летающую машину с хлопающими крыльями размером с насекомое, которая была бы достаточно мала, чтобы назвать ее «микро», но достаточно велика, чтобы мочь самостоятельно функционировать.
“Development of a 3.2g Untethered Flapping-Wing Platform for Flight Energetics and Control Experiments,” by Michelle H. Rosen, Geoffroy le Pivain
Если судить по видео, то создается впечатление, что FWMAV не так просто оставаться в воздухе, однако по словам разработчиков, устройство остается стабильным в 70-80% случаев. Однако они отметили, что крылья очень хрупкие, и при записи этого данного видео (после 30-40 проведенных тестовых полетов) они уже были слегка повреждены, так что робот не работал с максимальной эффективностью.
3D модель робота используемая для симуляции полета Фото: Harvard Microrobotics Laboratory
Размах крыльев FWMAV — 16 сантиметров, вес — чуть больше 3 с половиной грамм (причем половина — вес мотора). Устройство полностью независимо и несет на борту батарею, системы связи и управления. В целом, по своим размерам и характеристикам робот соответствует табачному бражнику (вид мотылька). При частоте движений крыльев в 25Гц, устройство может производить до 4g ускорения, чего более чем достаточно, чтобы оставаться в воздухе. За движение крыльев отвечает трансмиссия в виде углеволоконной гармошки, которая передает крутящий момент мотора на крылья, которые разработаны так, чтобы прогибаться под углами большими, чем 90 градусов, чтобы использовать разные углы атаки, а также улучшить аэродинамику по примеру реальных насекомых.

Самое очевидное отличие от биологического оригинала — хвост, который куда больше напоминает хвост самолета, чем мотылька. Он нужен для того, чтобы робот оставался стабильным. Настоящие мотыльки решают эту задачу управляя своими крыльями по отдельности, но так как у FWMAV такой возможности пока нет, хвост необходим для устойчивости. Устройство пока не способно самостоятельно взлетать и запускается с катапульты.
“Hybrid Aerial and Aquatic Locomotion in an At-Scale Robotic Insect,” by Yufeng Chen, E. Farrell Helbling, Nick Gravish, Kevin Ma, and Robert J. Wood from th...
Harvard RoboBee Diving, Hovering, Swimming
В сравнении с робопчелой, которая может самостоятельно взлетать, парить и поворачивать (а также сейчас в процессе обучения плаванию), FWMAV выглядит достаточно примитивно. Однако данный конкретный доклад — лишь наглядное доказательство работоспособности одной из технологий. Исследователи планируют проводить аэродинамические улучшения, изменение хвоста, а также возможность индивидуального управления каждым крылом. Также они собираются вывести робота за пределы нынешней небольшой экспериментальной зоны и начать работать над полетами на больших пространствах.

Презентация доклада состоялась на конференции ICRA 2016 в Стокгольме, Швеция. 

Что еще почитать