RoboBee: первый в мире летающий робот-подводная лодка
Два года назад гарвардские инженеры представили миниатюрного робота-пчелу RoboBee с размахом «крыльев» всего 3 см и весом 80 мг. Сейчас они выпустили новую продвинутую версию этого робота, которая умеет ещё и плавать под водой (см. видео под катом). Разработчики говорят, что это первый в мире робот-насекомое, воплощающий идеи советского конструктора Бориса Ушакова, предложившего конструкцию летающей подводной лодки в 1934 году.
Движение RoboBee под водой происходит с помощью тех же крыльев, которые в воздухе машут с частотой 120 раз в секунду с помощью пьезоэлектрического моторчика. «После различных теоретических, вычислительных и экспериментальных опытов мы обнаружили, что механика двигателя на маховом движении очень похожа в воздухе и под водой, — говорит Кевин Чен (Kevin Chen), один из авторов изобретения. — В обоих случаях крылья двигаются вперёд и назад. Единственная разница только в частоте махов». Плотность воды примерно в 1000 раз выше, чем воздуха, так что частоту махов уменьшили со 120 до 9 в секунду.
Для 80-миллиграммового робота пока не существует нормального аккумулятора. За два года инженеры так и не нашли ничего подходящего, так что RoboBee до сих пор запитывается по медному кабелю от внешнего источника. Для работы в воде электрические контакты покрыли водонепроницаемым лаком.
Зато робот-пчела оснащён настоящим лазерным лидаром для определения препятствий.
RoboBee настолько миниатюрный, что его веса недостаточно для преодоления поверхностного натяжения воды, чтобы погружаться под воду нормальным способом. Поэтому для погружения он наклоняется набок и работает крыльями.
Есть и ещё одно ограничение: робот хорошо спускается с воздуха под воду, но пока не умеет выполнить обратную операцию, то есть подняться из воды в воздух, из-за недостаточной подъёмной силы. Что ж, инженерам есть над чем работать в ближайшие годы, осваивая грант Национального научного фонда США в размере $1,1 млн. Именно эту задачу они собираются решать в ближайшее время.
Презентация летающего робота-подводной лодки RoboBee состоялась в Гамбурге на международной конференции по интеллектуальным роботам и системам, где работа Кевина Чена с коллегами удостоилась приза как лучшая студенческая работа.
Авторы говорят, что на тех же принципах можно изготовлять плавающие-летающие роботы разного размера, от нескольких миллиметров до метров.
