Anda mungkin tahu bahwa tawon dapat membilas otak kecoak atau bahwa gigitan mereka adalah salah satu sensasi paling menyakitkan di Bumi, dan bahwa saran ilmiah nyata bagi mereka yang tersengat oleh tawon adalah dengan hanya berkubang dan berteriak sampai kesakitan. akan berlalu. Yang kurang terkenal adalah fakta bahwa tawon mampu membawa muatan besar yang tak terduga untuk makhluk sekecil itu.
Mikrodron hanya dapat mengangkat beratnya sendiri. Jika kita perlu membuat robot terbang yang dapat membawa benda berat, tetapi kami tidak ingin menjadikannya sebesar pterodactyl, para insinyur harus menemukan beberapa cara baru untuk mengangkat beban. Oleh karena itu, pengembang drone beralih ke tawon untuk mendapatkan bantuan, dan sedang mengembangkan cara-cara kreatif untuk menggunakan lingkungan kita sebagai senjata rahasia dalam robotika.
Jika tawon menggigit dan memotong mangsa yang tidak bisa dinaikkan, ia masih menyeret. Ini memungkinkannya menjadi
arolium , pembalut pada kaki, yang membantu melekat pada permukaan. Bersama dengan cakarnya, arolium memungkinkan tawon untuk memanipulasi benda-benda yang dengannya mereka tidak bisa terbang begitu saja. Karena itu, mereka menyengat mangsa yang melebihi berat badannya.
Insinyur ingin drone juga melakukannya. Oleh karena itu, kelas baru robot FlyCroTugs menyalin beberapa fitur dari selebaran yang menjengkelkan ini. Sekilas, robot ini seperti quadrocopters biasa yang pas di telapak tangan Anda. Rahasia mereka tersembunyi di perut mereka. Sementara di tanah, satu versi perangkat menggunakan kait, menempel pada tonjolan dan lubang permukaan, seperti tawon dengan cakar, dan yang lainnya menggunakan bantalan yang melekat pada permukaan yang rata. Kemudian perangkat ini dapat menggunakan winch kecil, dengan bantuan yang mereka dapat mengangkat dan mengangkut beban yang lebih dari 40 kali lebih berat daripada mereka.
Fisika kait cukup sederhana - memperbaiki dengan tuas. "Kami hanya mencoba untuk memasang kait ini di samping satu sama lain sehingga masing-masing menemukan tonjolan sendiri, dan bersama-sama mereka dapat menarik lebih dari satu kait," kata robotika Stanford, Matthew Estrada, yang menggambarkan perangkat ini dalam Science Robotics.
Fisika bantal lebih membingungkan. Teknologi ini diciptakan di bawah pengaruh kaki bukan tawon, tetapi seekor tokek, dan itu tidak terlalu baru - peneliti Stanford telah menggunakannya, misalnya, untuk mengembangkan tangkapan yang suatu hari nanti akan dapat menangkap puing-puing ruang di orbit. Tetapi kekuatan yang bertindak di dalamnya dapat memberi FlyCroTug kemampuan tokek dan kemampuan untuk bangkit, sebanding dengan serangga.
Trik ini didasarkan pada
pasukan Van der Waals . Bahan di bagian bawah drone penuh dengan kerang silikon. Bersentuhan dengan permukaan datar secara menyinggung, sisir berbaris dalam satu arah (lihat animasi di bawah). "Mereka semua berbaring dan melakukan kontak yang sangat dekat dengan apa yang mereka tekan," kata Estrada. Kontaknya sangat dekat sehingga setiap kerang mulai tertarik ke permukaan pada tingkat molekuler. Karena ada banyak dari mereka dalam materi, kekuatan ini bertambah dan memberikan adhesi yang sangat baik.
Beginilah tokek berjalan di sekitar dinding, dan FlyCroTugs dapat mengangkat beban yang 40 kali beratnya. Sementara robot tidak bergerak di permukaan, katakanlah, sebuah meja, ia dapat menggunakan kekuatan van der Waals, mengangkat benda dengan winch yang jauh lebih berat daripada dirinya sendiri. Misalnya sebotol air.
Untuk mengangkat benda yang lebih berat, Anda dapat menggunakan beberapa robot kecil ini. Ini mungkin lebih berguna daripada hanya scaling drone untuk meningkatkan energi mereka. Pendekatan semacam itu dapat menyebabkan pengurangan biaya produksi mereka dan memungkinkan mereka, jika perlu, untuk menembus ke ruang kecil. Siapa yang butuh massa, jika Anda bisa mengambil nomor?
Tidak seperti model drone sebelumnya yang dibuat di bawah pengaruh ide-ide alami, FlyCroTug terinspirasi oleh tawon tidak hanya sebagai hewan terbang, tetapi juga seluruh sistem kerjanya secara keseluruhan. "Serangga terbang tidak hanya mampu terbang ketika menyangkut benda bergerak," kata Sun-Jo Chan, seorang insinyur robot dari Caltech, yang mengembangkan
drone seperti kelelawar . Mereka juga dapat menarik beban yang tidak bisa mereka angkat ke udara. "Ini adalah inovasi yang sangat menarik dan tambahan untuk pekerjaan ini."
Dengan kata lain, menggunakan gerakan permukaan atau fitur lingkungan lainnya dapat membantu membuat robot baru lebih baik. Sebagian besar robot berguling di tanah atau terbang di udara tanpa berinteraksi dengan lingkungan. FlyCroTugs bekerja dengan cara yang sangat berbeda: mereka menggunakan lingkungan untuk meningkatkan efisiensinya. Permukaan bisa bermanfaat tidak hanya untuk navigasi, itu dapat digunakan sebagai alat untuk mengangkat beban.
Kemampuan baru ini untuk mengangkat beban berguna tidak hanya untuk menyeret objek besar. Dua robot dapat bekerja bersama dalam manipulasi rumit seperti membuka pintu. Drone pertama dipilih untuk posisi dan menusukkan kait dengan pegas di bawah pintu. Robot kedua mengait pada pegangan. Kemudian robot kedua, memegang pintu, menarik pegangannya ke bawah sementara yang pertama membuka pintu.
Idenya adalah bahwa kelompok robot non-stick dapat mengatasi tugas-tugas yang terlalu sulit untuk robot individu. "Anda dapat membayangkan robot individu sebagai gerakan dalam permainan catur," kata Estrada. "Bagaimana kekuatan ini dapat diterapkan di berbagai arah untuk melakukan tugas yang sulit?" Alih-alih memuat fungsi kompleks dari satu robot canggih dan mahal, dalam beberapa kasus akan lebih mudah untuk mengoordinasikan pekerjaan beberapa bot.
Atau, pada titik tertentu, peneliti dapat menggabungkan dua perjalanan ini - kait untuk mengaitkan bahan kasar, dan bantalan untuk yang halus - dalam satu drone yang bekerja dengan baik pada berbagai permukaan.
Hanya saja, tidak perlu menempelkan sengatan padanya. Biarkan jalur ini tidak dijelajahi.