פותח הרובוט הראשון דמוי-החרק שאינו קשור לקרקע

This post is also available in: English (אנגלית)

רובוטים מעופפים בגודל של חרקים יוכלו לסייע במשימות שדורשות זמן רב, כגון מעקב אחרי צמיחת הגידולים בחוות גדולות או איתור נזילות גז. רובוטים אלה נעים בעזרת נפנוף כנפיים זעירות מפני שהם קטנים מידי מכדי להשתמש במדחפים, כמו הרחפנים. הודות למימדים הקטנים שלהם, עלות ייצורם נמוכה והם יכולים להשתחל למקומות צרים שאינם נגישים לרחפנים.

הבעיה היא שרובוטים מעופפים דמויי חרקים עדיין צריכים להיות קשורים לקרקע. המכשור האלקטרוני שנדרש כדי להפעיל ולשלוט בכנפיים שלהם עדיין כבד מידי עבורם.

כעת, מהנדסים מאוניברסיטת וושינגטון הצליחו לראשונה לנתק את הכבל ולהוסיף "מוח" לרובוט, כדי שיוכל לטוס עצמאית.

ה-RoboFly שלהם כבד רק במעט מקיסם שיניים והוא מונע על ידי קרן לייזר. מעגל חשמלי זעיר על גבי הרובוט ממיר את אנרגיית הלייזר לחשמל שמספיק כדי להניע את הכנפיים. "בעבר, הקונספט של רובוטים מעופפים אלחוטיים בגודל חרקים נשמע כמו מדע בדיוני", אומר שותף למחקר סוייר פולר, מהמחלקה להנדסת מכונות באוניברסיטת וושינטון. "הרובוט האלחוטי החדש שלנו מוכיח שהדבר אפשרי במציאות".

האתגר ההנדסי טמון בנפנוף הכנפיים, תהליך שזולל הרבה אנרגיה, והבעיה היא שמקור הכוח ואמצעי הבקרה שמכוון את הכנפיים הם גדולים ומסורבלים מידי עבור הרובוט המיניאטורי. פולר וצוותו החליטו להשתמש בקרן לייזר צרה ובלתי נראית כדי להפעיל את הרובוט. הם כיוונו את קרן הלייזר לתא פוטו-וולטאי המצורף מעל הרובוט וממיר את אור הלייזר לחשמל.

עדיין, הלייזר לבדו אינו יכול לספק מספיק וולטים כדי להניע את כנפי הרובוט. לכן, תכננו החוקרים מעגל שמתגבר את 7 הוולטים שמגיעים מהתא הפוטו-וולטאי ל-240 וולט, מה שנדרש לטיסה.

כדי לאפשר לרובוט שליטה על כנפיו, פותח עבורו מוח: החוקרים הוסיפו מיקרו-בקר לאותו מעגל. הוא פועל כמו מוח אמיתי של זבוב שמודיע לשרירי הכנפיים מתי לנוע. הבקר שולח וולטז' בגלים כדי לחקות את תנועת הכנפיים של חרק אמיתי.

יוהאן ג'יימס, הכותב הראשי של המחקר וסטודנט לדוקטורט בהנדסת מכונות, מסביר: כדי שהכנפיים ינועו במהירות קדימה, הבקר שולח סדרה של פולסים מהירים ואז מאט את הפולסים כשמתקרבים לשיא הגל. לאחר מכן הוא עושה זאת בכיוון ההפוך כדי שהכנפיים ינועו בצורה חלקה לכיוון השני".

בינתים, ה-RoboJly מסוגל רק להמריא ולנחות. ברגע שהתא הפוטו-וולטאי שלו אינו בקו ישיר עם הלייזר, הרובוט מאבד כוח ונוחת. אבל החוקרים מקווים כי בקרוב הלייזר יוכל לאפשר לרובוט לרחף בסביבה. גרסאות עתידיות עשויות להתבסס על סוללות זעירות או אנרגיה קצורה מסיגנלים של תדר רדיו.