Mechaniczne muchy

Mechaniczne muchy

Ronald Fearing z Berkelry University of California skonstruował niewielkie, 30 centymetrowe, obrotowe ramię do testowania robotów insektów. Pozwala ono mierzyć to, ile są one w stanie udźwignąć, oraz testować różne metody sterowania.

Mechaniczne insekty mogą znacznie swobodniej i mniej uciążliwie niż mikroskopijne konwencjonalne jednostki latające, latać wokół budynków. Wyposażone w odpowiednie czujniki mogą służyć do szpiegowania, ochrony, albo monitorowania zanieczyszczenia.

Pierwszą trudnością dla konstruktorów było opracowanie mechanizmu, który pozwoliłby wygenerować dostateczną siłę nośną. Odpowiedzią jest wynalazek Andrew Conn’a z University of Bristol. Opracował on nowy rodzaj skrzydeł napędzany przez parę zmotoryzowanych aluminiowych wałów korbowych, które generują ruch naśladujący bicie skrzydłami. Jeden porusza 7,5 centymetrowym skrzydłem górę i w dół, a drugi nim obraca. W porównaniu do starszych konstrukcji, ta zapewnia ogromną swobodę w powietrzu. Wciąż pozostaje jednak problem zbyt dużego ciężaru konstrukcji, dlatego twórcy planują zastąpić metale, włóknami węglowymi.

Mimo, że entomolodzy twierdzą, że próba skonstruowania sztucznego insekta, który dorówna swymi możliwościami swemu naturalnemu pierwowzorowi, jest z góry skazana na niepowodzenie, Fearing nie poddaje się. Skonstruował, ważącego 100 miligramów, mikromechanicznego latającego insekta (MFI). Dwa skrzydła zrobione z włókien węglowych i poliestru napędzane są przez dwa piezoelektryczne serwomotory. Konstrukcja ta dysonuje siłą nośną na poziomie 1000 mikroniutonów, co wciąż nie pozwala na wyposażanie jej w dodatkowe urządzenia peryferyjne.

Siła nośna nie jest jednak jedyną trudnością, z jaką stykają się konstruktorzy. Mikroskopijne jednostki latające potrzebują również bardzo precyzyjnego systemu sterowania w trzech wymiarach. Zdalne sterowanie jest jedną z opcji, jednakże byłyby znacznie bardziej użyteczne, gdyby mogły pracować autonomicznie.

W instytucie ‘Swiss Federal Institute of Technology’ w Lozannie, Dario Floreano testuje obecnie swój autorski program do sterowania mechanicznymi insektami. Jego konstrukcja, przezwana ‘Microflyer’, śledzi przeszkody znajdujące się na ziemi i murach przy użyciu dwóch kamer, skierowanych do przodu i w dół. I, jak mówi konstruktor, choć może nie wygląda jak robak, to na pewno tak lata. „Sposób, w jaki się zachowuje, zmienia kierunek, omija mury i przelatuje przez drzwi jest identyczny z tym, w jaki sposób poruszają się muchy,” – powiedział Floreano.

(lk)