Инженеры Toyota создали двухграммового робота, машущего крыльями17.12.2021 17:18

Новинка передвигается по воздуху за счет беспроводного радиочастотного приемника с удельной мощностью 4 900 Вт/кг. Длина каждого из шести крыльев робота — всего 32 мм, а его вес в 25 раз легче аналогов.

Дрон состоит из пьезоэлектрического привода и антенны 5 ГГц. Мощный монокристаллический пьезоэлектрический материал позволяет эффективно управлять взмахами крыльев. Учитывая высокую скорость и мощность, необходимые для полетов, пьезоэлектрический привод наиболее оптимален для подобных устройств.
В целом получившейся аппарат по соотношению мощности и веса можно сравнить с живыми насекомыми.

«Ключевая проблема, с которой сталкиваются инженеры при создании миниатюрных роботов, — это тепловой разгон, из-за которого происходит потеря мощности. Чтобы преодолеть эту проблему, мы оптимизировали схему робота так, чтобы нагревающиеся элементы были максимально удалены друг от друга», — комментирует Такаши Одзаки, автор исследования.

Подобные аппараты можно использоваться для связи, сбора данных об окружающей среде, поиска людей под завалами и для исследования ограниченных или потенциально опасных пространств. Благодаря компактному размеру робот может проникать в сложнодоступные места, например, в трещины или трубы. Кроме того, при использовании робота размером с насекомого не действуют правила, которые распространяются на другие микролетательные аппараты. Так в США нужно регистрировать дронов, которые весят свыше 250 г, а в Японии — более 100 г. При этом зона полетов строго ограничена. Причина — в угрозе, которая может возникнуть при падении летающего аппарата.

До недавнего времени возможности таких микро-летательных аппаратов были сильно ограничены. Из-за маленького объема аккумулятора их требовалось постоянно подзаряжать. Время полета составляло менее 10 минут. При этом бесконтактный источник питания с использованием электромагнитных волн использовался только для крупных дронов. Благодаря новой разработке теперь с его помощью можно заряжать летательный аппарат размером с насекомое.

Во время тестирования дрон смог плавно взлететь, у тестировщиков не возникло сложностей с его управлением.

Поделиться: