Der insektenähnliche Roboter erhält Energie durch einen Laserstrahl

Quelle: Universität von Washington

Bei der Erstellung von Robotergeräten jeglicher Art gibt es ein wichtiges Problem: die Stromversorgung dieser Systeme. Jemand baut Batterien in sie ein, jemand bringt Strom in die Drähte, aber jemand bietet andere Optionen an. Entwickler der University of Washington zeigten auf der Internationalen Konferenz für Robotik und Automatisierung, die letzte Woche in Australien stattfand, einen Insektenroboter, der von einem Laserstrahl angetrieben wird.

Im Prinzip ist dies eine interessante Option, mit der Sie den Roboter vor sperrigen Batterien und Zeitlimits schützen können. Das Insekt fliegt so lange, wie der Laserstrahl eingeschaltet ist. Der Umfang eines solchen Systems ist durch diese Merkmale begrenzt, aber diese Einschränkung ist nicht so stark.

Der Roboter ist jedoch frei von Problemen wie einem kleinen Flugradius, einem geringen Wirkungsgrad oder, wie oben erwähnt, einer kurzen Betriebszeit. Ein fliegender Roboter, der mit den Flügeln schlägt, benötigt viel Energie, daher ist der Laser hier eine der besten Optionen.


Der Roboter wurde RoboFly genannt, sein Prototyp ist RoboBee aus Harvard. Die Größe des "Robomuhi" entspricht in etwa der Größe einer normalen Hummel, seine Masse beträgt jedoch nur 190 mg. Das System wird von einem Infrarotlaser angetrieben, der auf eine kleine Fotozelle von 250 mW gerichtet ist. Im obigen Video zeigt der Laser nicht. Sobald die Fotozelle unscharf wird, funktioniert der Roboter nicht mehr.

Laut Experten der University of Washington ist dies jedoch kein Problem. Die Hauptsache in diesem Projekt ist die Entwicklung des Roboters selbst, der fliegen kann, wenn der Laser darüber schwebt. Entwickler werden besser mit Anleitungen umgehen können. Die Flügel des Roboters werden von zwei piezoelektrischen Servos gesteuert, für deren Betrieb wiederum ein winziger Mikrocontroller verantwortlich ist.

Was den Radius des Roboters betrifft, so beträgt die maximale Entfernung, die er fliegen konnte, bisher etwa 1,23 m (im Freien). Ein leistungsstärkerer thermischer Laser ermöglicht es dem System, in einer Entfernung von mehreren zehn Metern zu arbeiten. Bei Bedarf kann das Lasersystem selbst dem System folgen - es ist klein und kann auf jedes Auto geladen werden.

Der Umfang des Roboters kann unterschiedlich sein. Zum Beispiel - landwirtschaftliche Betriebe, Lecksuche in Ölpipelines, wissenschaftliche Forschung in schwer erreichbaren Regionen usw. Die kommerzielle Anwendung der Entwicklung ist zwar noch weit entfernt. Wissenschaftler arbeiten derzeit an der Verbesserung des Systems zum Ausrichten von Laserstrahlen auf ihre "Fliegenfliege", um einen längeren Systembetrieb zu demonstrieren.

Insektenroboter haben die Köpfe von Wissenschaftlern lange verfolgt. Zum Beispiel stellte Festo 2015 einen Ameisenroboter mit sechs Beinen und piezoelektrischen Mandibeln vor. Die "Ameisen" haben Stereokameras, einen Controller, dies ist ein vollwertiger Roboter.


Darüber hinaus stellte das gleiche Unternehmen einen Schmetterlingsroboter mit Kohlefaserflügeln vor. Die Flügel werden unter anderem von Servos gesteuert - einem Gyroskop, einem Beschleunigungsmesser, einem Kompass und zwei Funkmodulen. Die Flugzeit beträgt jedoch nur 3-4 Minuten.


Die Verwaltung erfolgt auf einem Computer, der Signale von fliegenden Insekten empfängt und sendet.

Wissenschaftler des Howard Hughes Medical Institute entwickeln zusammen mit dem Draper Laboratory eine Cyborg-Libelle, die "Miniaturnavigation, synthetische Biologie und Neurotechnologie" kombiniert. Der Libellenformfaktor wurde aus dem einfachen Grund gewählt, dass diese Insekten auf der ganzen Welt verbreitet sind und ihre Flugklasse sehr hoch ist, was sozusagen Asse sind.

Übrigens wird die Energie zur Stromversorgung der Servos und der gesamten Elektronik der "Libelle" mithilfe von Fotozellen erzeugt. Die Elektronik umfasst auch Module zur autonomen Steuerung und Navigation - dies ist auch außerhalb der kontrollierten Umgebung möglich. Der Roboter wird über die sogenannte optogenetische Simulation gesteuert. Sie werden es noch nicht als praktisch bezeichnen, aber im Laufe der Zeit werden Wissenschaftler es vielleicht verbessern und insektenähnliche Roboter werden zu etwas Normalem. Das Anwendungsspektrum solcher Systeme ist sehr umfangreich.