Caltech criou um robô morcego

A capacidade dos morcegos de voar na escuridão quase total, realizando manobras complexas, surpreendeu e intrigou os cientistas por centenas de anos. Recentemente, especialistas descobriram por que um morcego pode navegar no espaço sem a ajuda dos órgãos da visão. No entanto, os especialistas admiram não apenas as habilidades de navegação desses animais, mas também suas habilidades de vôo.

O mouse voa silenciosamente, rapidamente e pode mudar de direção quase instantaneamente. Se algo assim pudesse ser criado pelo homem, a ciência e a tecnologia dariam muito. Engenheiros e cientistas estudam há muito tempo a mecânica do vôo desses animais, tentando recriar o mecanismo de vôo do mouse. Alguém consegue.

No outro dia, os cientistas da Caltech apresentaram seu robô Bat Bot (B2), equipado com asas compostas suaves com membranas entre o esqueleto. Os parceiros da Caltech no projeto eram uma equipe de especialistas da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign (UIUC, Universidade de Illinois em Urbana-Champaign). "O design deste robô nos ajudará a criar drones mais eficientes e seguros, além de nos ajudar a descobrir como os morcegos voam", disse Soon-Jo Chung , um dos participantes do projeto.


Chung, que se juntou à equipe Caltech, desenvolveu o robô morcego junto com sua ex-supervisora ​​Alireza Ramezani e Seth Hutchinson, professor da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign.

O peso do robô é de apenas 93 gramas. Externamente, assemelha-se a um morcego, na imagem e semelhança da qual foi projetado. A envergadura é de apenas 30 centímetros. O sistema durante o vôo pode mudar a forma das asas dobrando ou desdobrando os "dedos", alterando a forma e a posição dos pulsos, pernas e ombros. Os especialistas acreditam que o morcego é um dos animais mais organizados de forma complexa (se não o mais) que pode voar. As asas de morcego podem mudar de forma, e o mecanismo de vôo envolve o uso de vários tipos de articulações que podem fixar ossos e músculos ou, inversamente, aumentar o número de liberdades que compõem a asa dos ossos.

O princípio do voo dos morcegos é significativamente diferente do princípio do voo dos pássaros, e a principal característica é a flexibilidade e flexibilidade da asa dos morcegos. Uma forte curva da asa durante seu movimento descendente proporciona uma força de elevação muito maior e reduz os custos de energia ao comparar morcegos com pássaros. Durante o vôo, durante o movimento da asa para baixo, uma turbulência de ar se forma perto de sua borda principal, que, segundo os cientistas, fornece até 40% da força de sustentação da asa. O fluxo de ar começa na borda principal da asa, depois a ignora e retorna novamente durante o movimento reverso da asa para cima. Tudo isso se tornou possível devido à flexibilidade da asa, pois sua flexão permite manter o redemoinho perto da superfície da asa.


Para o robô voar, os desenvolvedores criaram um complexo sistema de hardware / software. Os dados ambientais coletados pelo drone durante o voo são processados ​​em tempo real. O software de monitoramento recebe esses dados e coordena o trabalho do drone. Tudo isso funciona offline, sem intervenção do operador.

O sistema músculo-esquelético das asas do morcego pode fazer mais de 40 movimentos em várias direções. "O resultado do nosso trabalho é um dos mais avançados no momento, o design das asas do robô com a morfologia do morcego, e este robô pode voar off-line", disse Ramezani. Obviamente, esse robô ainda está muito longe de um morcego real, que no ar pode ultrapassar um inseto, voar ao redor, agarrá-lo e comê-lo. Essa capacidade de manobra é uma questão do futuro, embora bastante próxima.

De fato, as asas de um robô podem mudar de forma da mesma maneira que os proprietários de "protótipos". Fazer uma asa desse tipo é bastante difícil, para isso é necessário entender as características anatômicas da estrutura do sistema músculo-esquelético dos morcegos. Como alternativa ao material da pele, os engenheiros criaram um filme com uma espessura de apenas 56 mícrons, cuja base é o silicone. Esse material pode esticar e contrair, quase tão bem quanto a pele que cabe nas asas dos morcegos.

Segundo os desenvolvedores, os bastões de robôs voadores podem ser muito mais eficientes em termos energéticos do que os aviões convencionais. Robôs desse tipo podem ser usados ​​como uma alternativa aos drones. Além disso, ao contrário da maioria dos drones, os morcegos artificiais poderão mudar rapidamente a direção do voo. Além disso, eles não serão tão perigosos para os seres humanos (em termos de possibilidade de ferimentos) quanto os mesmos helicópteros.