insect drones Smartphonegreece techConflict

Eάν έχετε ποτέ κουνήσει ένα κουνούπι μακριά από το πρόσωπό σας, μόνο για να το επιστρέψει ξανά (και ξανά και ξανά), γνωρίζετε ότι τα έντομα μπορεί να είναι εξαιρετικά επίμονα και ανθεκτικά. Αυτά τα χαρακτηριστικά τους βοηθούν να περιηγηθούν στον αέρα, κόντρα στις ριπές του ανέμου, τα εμπόδια και τη γενική αβεβαιότητα. Τέτοια χαρακτηριστικά είναι ως τώρα δύσκολο να ενσωματωθούν σε ιπτάμενα ρομπότ, αλλά ο επίκουρος καθηγητής του MIT Kevin Yufeng Chen έχει δημιουργήσει ένα σύστημα που προσεγγίζει την ευκινησία των εντόμων.

Ο Chen, μέλος του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Επιστήμης Υπολογιστών και του Ερευνητικού Εργαστηρίου Ηλεκτρονικής, ανέπτυξε drones μεγέθους εντόμων με πρωτοφανή επιδεξιότητα και ανθεκτικότητα. Τα εναέρια ρομπότ τροφοδοτούνται από μια νέα κατηγορία ενεργοποιητή soft actuator,  που τους επιτρέπει να αντέχουν τις φυσικές διαδρομές της πραγματικής πτήσης. Ο Τσεν λέει ότι τα ρομπότ θα μπορούσαν μια μέρα να βοηθήσουν τους ανθρώπους επικονιάζοντας καλλιέργειες ή πραγματοποιώντας επιθεωρήσεις μηχανημάτων σε περιορισμένους χώρους.

Συνήθως, τα αεροσκάφη απαιτούν μεγάλους ανοιχτούς χώρους, επειδή δεν είναι ούτε αρκετά ευκίνητοι για να περιηγηθούν σε περιορισμένους χώρους ούτε αρκετά ισχυροί ώστε να αντέχουν σε συγκρούσεις σε πλήθος. «Αν κοιτάξουμε τα περισσότερα drone σήμερα, είναι συνήθως αρκετά μεγάλα», λέει ο Τσεν. «Οι περισσότερες από τις εφαρμογές τους περιλαμβάνουν πτήσεις σε εξωτερικούς χώρους. Το ερώτημα είναι: Μπορείτε να δημιουργήσετε ρομπότ σε κλίμακα εντόμων που μπορούν να μετακινούνται σε πολύ περίπλοκους, γεμάτους χώρους;»

Σύμφωνα με τον Τσεν, «Η πρόκληση της κατασκευής μικρών εναέριων ρομπότ είναι τεράστια.» Τα αεροσκάφη μεγέθους εντόμων, απαιτούν μια βασικά διαφορετική κατασκευή από τα μεγαλύτερα».

Η κύρια εναλλακτική λύση μέχρι τώρα ήταν από πιεζοηλεκτρικά κεραμικά υλικά. Ενώ τα πιεζοηλεκτρικά κεραμικά επέτρεψαν στην πρώτη γενιά μικροσκοπικών ρομπότ να πετάξουν, είναι αρκετά εύθραυστα. Και αυτό είναι ένα πρόβλημα για να μιμηθούμε ένα έντομο – οι μέλισσες έχουν μια σύγκρουση περίπου μία φορά κάθε δευτερόλεπτο.

insect-drones-Smartphonegreece

Οι ενεργοποιητές του Τσεν μπορούν να κτυπήσουν 500 φορές το δευτερόλεπτο, δίνοντας στο drone έντονη ανθεκτικότητα. «Μπορείτε να το χτυπήσετε όταν πετάει και μπορεί να ανακάμψει», λέει ο Τσεν. «Μπορεί επίσης να κάνει επιθετικούς ελιγμούς, όπως τούμπες στον αέρα.» Και ζυγίζει μόλις 0,6 γραμμάρια, περίπου τη μάζα μιας μεγάλης μέλισσας. Το drone μοιάζει λίγο με μια μικροσκοπική κασέτα με φτερά, αν και ο Chen εργάζονται σε ένα σχήμα σαν μια λιβελλούλη.

Το έργο του Τσεν εμφανίζεται αυτό το μήνα στο περιοδικό IEEE Transactions on Robotics . Οι συν-συγγραφείς του περιλαμβάνουν τον φοιτητή του MIT PhD Zhijian Ren, τον Phy φοιτητή του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ Siyi Xu και τον ρομποτικό Pakpong Chirarattananon του Πανεπιστημίου του Χονγκ Κονγκ.

via