昆虫般的机器人通过激光束获得动力


资料来源:华盛顿大学

在创建任何类型的机器人设备时,存在一个重要的问题-为这些系统供电。 有人在其中建立电池,有人为电线供电,但有人提供其他选择。 上周在澳大利亚举行的华盛顿大学机器人与自动化国际会议上,开发人员展示了一种由激光束驱动的昆虫机器人。

原则上,这是一个有趣的选项,它使您可以省却笨重的电池和时间限制。 只要打开激光束,昆虫就会飞翔。 这些功能限制了这种系统的范围,但是这种限制并不是那么严格。

但是,机器人没有诸如飞行半径小,效率低或如上所述的操作时间短的问题。 拍打翅膀的飞行机器人需要很多能量,因此这里的激光是最好的选择之一。


该机器人名为RoboFly,其原型是哈佛大学的RoboBee。 “ robomuhi”的大小大约等于普通大黄蜂的大小,但其质量仅为190 mg。 该系统由红外激光驱动,该红外激光针对250 mW的小型光电管。 在上面的视频中,激光没有对准目标,因此,一旦光电管失焦,机器人就会停止工作。

但是,根据华盛顿大学的专家所说,这不是问题。 该项目的主要内容是机器人本身的开发,当激光悬停在它上面时,它就能够飞行。 开发人员将更好地应对指导。 机器人的机翼由两个压电伺服器控制,而压电伺服器的操作又负责一个微型微控制器。

至于机器人的半径,到目前为止,他设法飞行的最大距离约为1.23 m(在户外)。 功能更强大的热激光器可使系统在几十米的距离内工作。 如有必要,激光系统本身可以跟随系统-它很小,可以装载到任何汽车上。

机械手的范围可能不同。 例如-农场,输油管道中的泄漏检测,难以到达的地区的科学研究等。 的确,该开发项目的商业应用距离还很遥远。 科学家们现在正在努力改进将激光束指向“飞蝇”的系统,以证明更长的系统运行时间。

昆虫机器人长期困扰着科学家的思想。 例如,在2015年,Festo推出了一款蚂蚁机器人,它具有六个腿和压电式下颌骨。 “蚂蚁”拥有立体声摄像头,一个控制器,这是一个成熟的机器人。


此外,同一家公司还推出了带有碳纤维机翼的蝴蝶机器人。 机翼由电子元件中的伺服器控制-陀螺仪,加速度计,指南针,两个无线电模块。 但是,飞行时间仅为3-4分钟。


管理是在计算机上完成的,该计算机接收和传输来自飞行昆虫的信号。

霍华德·休斯医学院(Howard Hughes Medical Institute)的科学家与德雷珀实验室(Draper Laboratory)一起,正在 开发一种将“微型导航,合成生物学和神经技术”结合在一起机器人蜻蜓。 选择蜻蜓形状因子的原因很简单,这些昆虫遍布世界各地,并且它们的飞行等级很高,可以说是王牌。

顺便说一下,使用“光电管”为“蜻蜓”的伺服器和所有电子设备供电的能量。 电子设备还包括用于自主控制和导航的模块-也可以在受控环境之外使用。 使用所谓的光遗传学模拟来控制机器人。 您可能还不会说出实用的名称,但是随着时间的流逝,也许科学家会对其进行改进,而像昆虫一样的机器人将会变得很普通。 这种系统的应用范围非常广泛。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN412207/


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