Nova generacija letećih robota malenih i okretnih poput pčela
Male elastične dronove, teške jedva 0,6 grama, pokreću sitni aktuatori pomoću kojih njihova krilca zatitraju 500 puta u sekundi
Svatko tko je ikad pokušao bezuspješno lupiti komarca koji mu je sletio na ruku, dobro zna koliki akrobati mogu biti insekti i koliko su izdržljivi u letu. Te im osobine pomažu u navigaciji zrakom, sa svim naletima vjetra, preprekama i opasnostima koja ih okružuju. Takve osobine sad je u svoje leteće robote ugradio i docent s MIT-a Kevin Yufeng Chen.
Nova generacija letećih robota
Član tamošnjih Odjela za elektrotehniku i računarstvo te Istraživačkog laboratorija za elektroniku razvio je nevjerojatno spretne i elastične bespilotne letjelice. Njegove leteće robote pokreće nova klasa mekih aktuatora koji im omogućuju da izdrže fizičke napore leta u stvarnom svijetu.
Tipično, bespilotne letjelice zahtijevaju široke otvorene prostore jer nisu dovoljno spretni za navigaciju u zatvorenim prostorima niti dovoljno robusni da izdrže sudare.
Većina dronova je velika i leti na otvorenom. Sićušne naprave zahtijevaju bitno drugačiju konstrukciju.
Velike bespilotne letjelice obično pokreću motori, no oni gube učinkovitost kad ih smanjujete. Zbog toga se Chen okrenuo alternativama. Dosad su se tako koristili mali, kruti aktuatori od piezoelektričnih keramičkih materijala. No ti su materijali prilično krhki. A to je problem kada izrađujete robota koji bi trebao oponašati kukca.
Prednosti mekanih aktuatora
Chen je stoga dizajnirao elastični maleni dron koristeći meke aktuatore umjesto tvrdih i lomljivih. Mekani aktuatori izrađeni su od tankih gumenih cilindara presvučenih ugljikovim nanocijevima.
Pod naponom ove nanocijevi stvaraju elektrostatičku silu koja istiskuje i izdužuje gumeni cilindar. Ponovljeno izduživanje i stezanje uzrokuje udaranje krila koja pokreću dron, i to veoma brzo.
Ovi aktuatori mogu zamahnuti krilima gotovo 500 puta u sekundi, što bespilotnoj letjelici daje potrebnu elastičnost. Dron će se lako oporaviti od udarca i moći će izvoditi zahtjevne manevre poput salta u zraku. A pritom je težak samo 0,6 grama, ne više od kakve pčele, ili ose. Dron trenutno izgleda poput krilate kutijice, no Chen već radi na novom prototipu u obliku vretenca.
Da bi ovakav dron zaživio u stvarnom svijetu potrebno se još neke preinake; ključno je odvojiti robota od žičanog izvora napajanja. Chen vjeruje kako bi se njegovi mini letači mogli kretati složenim strojevima kako bi provjerili njihovu sigurnost i funkcionalnost.
"Zamislite da se uz pomoć drona s malom kamerom možete kretati turbinom i iznutra provjeravati u kakvom je stanju i jesu li negdje možda pojavile kakve pukotine", zanosi se Chan. Umjetno oprašivanje usjeva i traganje za preživjelima nakon katastrofa također su na vrhu liste prioriteta.
"Sve to može biti prezahtjevno za postojeće, velike robote", kaže Chen. "Ponekad, veće ipak nije bolje."
