RoboBee: das weltweit erste U-Boot mit fliegenden Robotern

Vor zwei Jahren stellten die Harvard-Ingenieure den RoboBee- Miniaturbienenroboter mit einer Flügelspannweite von nur 3 cm und einem Gewicht von 80 mg vor. Jetzt haben sie eine neue erweiterte Version dieses Roboters veröffentlicht, der auch weiß, wie man unter Wasser schwimmt (siehe Video unter dem Schnitt). Die Entwickler sagen, dass dies der erste Insektenroboter der Welt ist, der die Ideen des sowjetischen Designers Boris Ushakov verkörpert, der 1934 den Entwurf eines fliegenden U-Bootes vorschlug .

RoboBee bewegt sich unter Wasser mit denselben Flügeln, die mit einem piezoelektrischen Motor mit einer Frequenz von 120 Mal pro Sekunde in der Luft winken. „Nach verschiedenen theoretischen, rechnerischen und experimentellen Experimenten haben wir festgestellt, dass die Mechanik eines Schwungradmotors in Luft und unter Wasser sehr ähnlich ist“, sagt Kevin Chen, einer der Erfinder. - In beiden Fällen bewegen sich die Flügel vorwärts und rückwärts. Der einzige Unterschied besteht in der Frequenz des Schwungs. “ Die Dichte des Wassers ist etwa 1000-mal höher als die der Luft, so dass die Häufigkeit der Schwingungen von 120 auf 9 pro Sekunde verringert wurde.



Für einen 80-Milligramm-Roboter existiert noch keine normale Batterie. Seit zwei Jahren haben Ingenieure nichts Passendes gefunden, daher wird RoboBee immer noch von einem Kupferkabel einer externen Quelle gespeist. Bei Arbeiten im Wasser sind die elektrischen Kontakte mit wasserfestem Lack beschichtet.

Die Roboterbiene ist jedoch mit einem echten Laser-Lidar zur Erkennung von Hindernissen ausgestattet.

RoboBee ist so klein, dass sein Gewicht nicht ausreicht, um die Oberflächenspannung des Wassers zu überwinden und auf normale Weise unter Wasser zu tauchen. Um sich zu tauchen, beugt er sich zur Seite und arbeitet mit Flügeln.

Es gibt noch eine weitere Einschränkung: Der Roboter taucht gut aus der Luft unter Wasser ab, weiß jedoch bisher nicht, wie er den Rückwärtsgang ausführen soll, dh aufgrund unzureichender Hubkraft aus dem Wasser in die Luft steigen. Nun, Ingenieure müssen in den kommenden Jahren an etwas arbeiten und entwickeln einen Zuschuss der US National Science Foundation in Höhe von 1,1 Millionen US-Dollar. Dies werden sie in naher Zukunft lösen.

Das RoboBee-U-Boot mit fliegenden Robotern wurde in Hamburg auf der internationalen Konferenz über intelligente Roboter und Systeme vorgestellt , auf der die Arbeit von Kevin Chen und Kollegen als beste studentische Arbeit ausgezeichnet wurde.

Die Autoren sagen, dass es nach denselben Prinzipien möglich ist, schwimmend fliegende Roboter verschiedener Größen von wenigen Millimetern bis zu Metern herzustellen.

Source: https://habr.com/ru/post/de385707/