Система управления полетом роботов-насекомых была взята у плодовых мушек
Легкие и летающие роботы размером с насекомое могут найти применение в реальном мире, например, для поддержки поисково-спасательных миссий, инспекции опасных объектов и даже исследования космоса
Несмотря на большой потенциал и многие применения, реализация роботов-насекомых до сих пор очень сложна из-за технических проблем, возникающих при попытке стабилизировать их полет.
Исследователи из Вашингтонского университета разработали систему управления, которая обеспечит стабильный полет микророботов, даже таких маленьких, как комар. Эта система основана на использовании микроакселерометров, которые могут измерять ускорение любого движущегося устройства. Источником вдохновения и образцом для исследователей стали плодовые мушки.
Микророботы
«В течение почти 40 лет робототехники мечтали о создании роботов размером с комара и весом всего несколько миллиграммов», — сказал соавтор работы Сойер Фуллер. — «Анита Флинн и Родни Брукс написали статью Быстро, дешево и неуправляемо, в которой предлагалось отправить рой крошечных роботов для исследования Солнечной системы. Такие роботы будут намного меньше, чем 100-граммовый робот размером со шмеля под названием UW Robofly, которого 4 года назад создали студенты в моей лаборатории».
В последние годы многие робототехники во всем мире пытались создать управляющие системы для роботов размером с насекомое и весом 10 мг или меньше, и многим это удалось, в том числе исследователям из Университета Беркли. Однако надежная стабилизация и управление полетом этих невероятно маленьких роботов до сих пор оставалась проблемой.
«Как правило, маленькие роботы и дроны с машущими крыльями нестабильны», — пояснил Фуллер. — «Если вы включаете крылья или винты, они быстро падают». Как же летают плодовые сушки?
Учимся у плодовых мушек
Фуллер говорит: «В этой статье мы показали, что можно измерять скорость ветра, используя вместо гироскопа датчик другого типа, — акселерометр. Большим преимуществом является то, что акселерометры намного меньше и эффективнее. Они весят всего 2 мг». Именно так, по-видимому, и летают плодовые мушки.
Фуллер и его коллеги протестировали свою систему и на модели, и в реальных экспериментах с использованием 30-граммового робота и обнаружили, что он может успешно стабилизировать свой полет, что позволяет ему воспроизвести динамику полета плодовых мушек. В будущем ученые надеются, что метод будет применен и испытан на других летающих роботах, в том числе на более легких — весом 10 мг и меньше.
А что будет дальше? Может быть, будет создана «умная пыль» для исследования космоса, о которой писали Анита Флинн и Родни Брукс, или станет реальностью эпизод «Черного зеркала»…
