Робот-пчела Bee ++ , полностью повторяющий движения настоящего насекомого.Пытались разработать более 30 лет

Исследователи из Вашингтонского государственного университета разработали первую роботизированную пчелу Bee ++, способную стабильно летать во всех направлениях. Прототип Bee++, оснащенный четырьмя крыльями из углеродного волокна и миляра, а также четырьмя легкими приводами для управления каждым крылом, в первые в истории летает устойчиво во всех направлениях. Включает сложное вращательное движение, известное как крен, при полном воспроизведении шести степеней свободы, характерных для типичного летающего насекомого.

Результаты будут представлены на Международной конференции по робототехнике и автоматизации IEEE в конце этого месяца. Как отметил Перес-Арансибия, исследователи пытаются разработать искусственных летающих насекомых уже более 30 лет. В будущем они могут быть использованы во многих областях, включая искусственное опыление, поисково-спасательные операции в тесных пространствах, биологические исследования или экологический мониторинг, в том числе во враждебных средах. Однако для того, чтобы эти крошечные роботы могли взлетать и садиться, было необходимо разработать контроллеры, которые функционируют так же, как мозг насекомого.

Университет штата Вашингтон "Это сочетание робототехники и управления", "Управление является высоко математическим, и мы разрабатываем своего рода искусственный мозг. Некоторые люди называют это скрытой технологией, но без этих простых мозгов ничто не сработало бы". Исследователи изначально разработали робота-пчелу с двумя крыльями, но его движения были ограничены.

В 2019 году Перес-Арансибия и двое его аспирантов впервые создали четырехкрылого робота достаточно легкого для взлета. Для выполнения двух маневров, известных как крен и кренение, исследователи заставляют передние крылья махать иначе, чем задние, для крена, и правые крылья махать иначе, чем левые, для кренения, создавая момент силы, который вращает робота вокруг его двух основных горизонтальных осей.

Однако, по его словам, умение контролировать сложное вращательное движение крена является чрезвычайно важным. Без этого роботы теряют управление и не могут сосредоточиться на цели. Затем они разбиваются.

"Если вы не можете контролировать крен, ваши возможности сильно ограничены", - сказал он. "Допустим, вы - пчела, а цветок находится вот здесь, но если вы не можете контролировать крен, вы все время крутитесь, пытаясь добраться до него."

Наличие всех степеней свободы также критически важно для уклоняющихся маневров или отслеживания объектов.

"Система является чрезвычайно нестабильной, и проблема очень сложная", - сказал он. "Многие годы у людей были теоретические представления о том, как контролировать крен, но никто не смог этого достичь из-за ограничений актуаторов".

Чтобы позволить своему роботу вращаться контролируемым образом, исследователи взяли пример с насекомых и переместили крылья так, чтобы они махали в наклонной плоскости. Они также увеличили количество раз, которое робот может махать крыльями в секунду - с 100 до 160 раз в секунду.

"Часть решения заключалась в физическом дизайне робота, а мы также изобрели новый дизайн контроллера - мозг, который указывает роботу, что делать", - сказал он.

С весом 95 мг и размахом крыльев 33 мм, Bee++ все еще больше, чем настоящие пчелы, которые весят около 10 мг. В отличие от настоящих насекомых, он может летать автономно только около пяти минут, поэтому в основном привязан к источнику питания через кабель. Исследователи также работают над созданием других типов роботов-насекомых, включая ползунов и пауков-водолазов.

Если вам было интересно, подпишитесь на канал в Телеграме, там еще больше полезной информации, и она там появляется быстрее.