Миниатюрная робопчела покорила воздух и воду Версия для слабовидящих
Миниатюрная робопчела покорила воздух и воду Печать Email
Новости науки
28.10.2015

Инженеры давно ломают голову над тем, как совместить в одной машине возможность летать и перемещаться под водой. Ещё в 1939 году наш соотечественник Борис Петрович Ушаков предложил проект "летающей подводной лодки", а вслед за ним аналогичные попытки предпринимали и американцы. Но до воплощения в жизнь ни один проект так и не дошёл.

Главная проблема комбинирования самолёта и подводной лодки в том, что требования к конструкции этих средств передвижения во многом буквально противоположны. Например, фюзеляж летательного аппарата должен быть лёгким, а корпус субмарины как раз наоборот тяжёлым. Самолёт должен быть узким, а оптимальная форма подводной лодки – китообразная. Крылья, необходимые для создания подъёмной тяги в воздухе, значительно замедляют ход подводного аппарата, увеличивая его лобовое сопротивление.

Эта бесконечная борьба противоречий приводила к тому, что проектируемая машина была либо плохим самолётом, либо плохой подводной лодкой.

При этом природа решила эту проблему миллионы лет назад, при создании некоторых видов морских птиц, которые свободно ныряют на глубину, добывая себе пищу (речь в данном случае не о пингвинах, которые летают плохо).

Команда учёных из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук Джона Полсона (SEAS) нашла свой подход к совмещению летательных и плавательных функций в одном устройстве и разработала нового робота.

Принцип покорения воздуха и воды инженеры взяли на вооружение у тупиков. Дело в том, что эти птицы совершают одинаковые хлопающие движения, как при полёте, так и при плавании.

"С помощью различных теоретических, вычислительных и экспериментальных исследований мы доказали, что механика толчка вперёд в воде и в воздухе с помощью хлопков приблизительно одинаковая, — рассказывает один из разработчиков аспирант Кевин Чэнь (Kevin Chen) в пресс-релизе Гарвардского университета. – В обоих случаях крыло движется вперёд и назад. Отличие лишь в скорости хлопанья".

Гарвардский робот, который получил название Robobee (в дословном переводе с английского — "робопчела") весит всего 80 граммов и размером не больше скрепки. Он летит и парит как насекомое, хлопая крошечными прозрачными крыльями из углеволокна со скоростью 120 раз в секунду. Для того чтобы не утяжелять конструкцию, разработчики спроектировали внешний источник питания, с которым робопчела соединена проводом.

Робопчела лёгкая, но из-за экстремально низкого веса возникла проблема преодоления поверхностного натяжения воды. Решение, впрочем, оказалось довольно простым и совершенно не изящным. Перед погружением микроробота приводят в наклонное положение и просто отключают от питания, чтобы он со всего размаха плюхнулся в воду. После этого крылья вновь начинают работу, но уже в плавном режиме, совершая только 9 движений в секунду.

Для того чтобы робот на электроприводе не стал жертвой короткого замыкания, в экспериментах была использована деионизированная вода. Кроме этого, все электрические контакты робота были обработаны специальным изолирующим клеем.

Пока идея создания устройства, которое может одинаково эффективно передвигаться в воде и в воздухе, реализована не до конца. На следующем этапе своей работы инженеры планируют решить задачу подъёма робота из воды в воздух.

Чэнь также отмечает, что одним из важных аспектов разработки является возможность масштабирования робота. То есть уже сейчас можно создать устройство размером с птицу или рыбу (хотя оно и будет иметь те же недостатки, что и "робопчела").

Robobee была представлена разработчиками на международной конференции по интеллектуальным роботам и системам в Гамбурге (IROS 2015).

Источник - http://www.vesti.ru/doc.html?id=2680011

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта