ساخت زنبور رباتیک که در همه جهات پرواز می‌کند + فیلم

به گزارش سرویس وبگردی خبرگزاری صدا و سیما ،  محققان یک زنبور رباتیک ساخته‌اند که می‌تواند به طور کامل در همه جهات پرواز کند. چهار بال نمونه اولیه این زنبور عسل رباتیک، از الیاف کربن و مایلار (نوعی پلی استر) ساخته شده و دارای چهار عملگر سبک وزن برای کنترل هر بال است. این یک زنبور رباتیک ، توسط محققان دانشگاه ایالتی واشنگتن ساخته شده است.

 

این محققان به سرپرستی «نستور او پرز آرانسیبیا» استادیار دانشکده مهندسی مکانیک و مواد دانشگاه واشنگتن، نتایج این مطالعه را در کنفرانس بین المللی رباتیک و اتوماسیون ارائه می‌کنند.

 

آرانسیبیا گفت: پژوهشگران بیش از ۳۰ سال است که در تلاش برای ساخت حشرات مصنوعی پرنده هستند. این حشرات مصنوعی روزی می‌توانند کاربرد‌های بسیاری، از جمله گرده افشانی مصنوعی، عملیات‌های نجات و امداد در محیط‌های کوچک، تحقیقات زیست سی یا نظارت بر محیط زیست، از جمله در محیط‌های سخت، داشته باشند.

 

اما برخاستن و فرود آمدن ربات‌های کوچک، نیاز به توسعه کنترل‌کننده‌هایی دارد که مانند مغز حشرات عمل کند. این طرح، ترکیبی از طراحی و کنترل رباتیک است. کنترل طراحی نوعی مغز مصنوعی است. برخی آن را فناوری پنهان می‌نامند، اما بدون آن مغز‌های ساده، هیچ چیزی کار نمی‌کند.

 

محققان در ابتدا یک زنبور رباتیک با دو بال ساختند، اما حرکت این حشره رباتیک محدود بود. این محققان در سال ۲۰۱۹ برای اولین بار یک ربات با چهار بال ساختند که به اندازه کافی سبک باشد تا بتواند از زمین برخیزد. محققان برای انجام دو مانور حرکت چرخشی یا غلتیدن، بال‌های جلویی را به روشی متفاوت از بال‌های عقب برای حرکت چرخشی و بال‌های راست را به روشی متفاوت از بال‌های چپ برای غلت زدن بال می‌زند و گشتاور ایجاد می‌کنند که ربات را روی دو محور اصلی خود به اطراف می‌چرخاند.

 

اما توانایی کنترل حرکت پیچیده چرخشی حول محور قائم بسیار مهم است. ربات بدون این توانایی، از کنترل خارج می‌شود و نمی‌تواند روی یک نقطه تمرکز کند و در نتیجه سقوط می‌کند.

 

وی گفت: اگر زنبور نتواند این حرکت پیچیده را کنترل کند، بسیار محدود می‌شود. زنبور در جایی که گل قرار دارد، هنگامی که تلاش می‌کند به گل برسد، دور خود می‌چرخد. داشتن تمام درجات حرکت برای مانور فرار یا ردیابی اجسام بسیار مهم است.

 

این سامانه بسیار ناپایدار است و مشکل فوق العاده سخت است. سال‌های متمادی، ایده‌های نظری در مورد چگونگی کنترل حرکت چرخشی حول محور قائم مطرح شد، اما به دلیل محدودیت‌هایی، تحقق نیافت.

 

محققان برای اینکه ربات به صورت کنترل‌شده بپیچد، از حشرات الهام گرفتند. آن‌ها همچنین تعداد دفعاتی را که ربات می‌تواند هر ثانیه بال بزند از ۱۰۰ بار به ۱۶۰ بار در ثانیه افزایش دادند.

 

بخشی از راه حل، طراحی فیزیکی ربات بود و محققان یک طرح جدید برای کنترل کننده که مغزی است که به ربات می‌گوید چه کاری انجام دهد، ابداع کردند.

 

این زنبور رباتی با وزن ۹۵ میلی‌گرم و طول بال ۳۳ میلی‌متر، بزرگ‌تر از زنبور واقعی با ۱۰ میلی‌گرم وزن است و بر خلاف حشرات واقعی، فقط می‌تواند حدود پنج دقیقه هر بار به طور مستقل پرواز کند، بنابراین بیشتر از طریق کابل به منبع برق متصل می‌شود. محققان همچنین در حال کار روی توسعه انواع دیگری از ربات‌های حشره، از جمله خزنده‌ها و حشرات آب پیما هستند.

 

منبع : ساینس دیلی