Колекції

RoboBee летить вперше, найлегший транспортний засіб коли-небудь це робив

RoboBee летить вперше, найлегший транспортний засіб коли-небудь це робив


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Як досягнення рекордів, дослідники Гарварду вперше здійснили вивільнення свого мікроробота RoboBee, що зробило цього десятирічного робота найлегшою машиною в історії.

RoboBee літає самостійно вперше

Інженери Гарвардського університету вперше здійснили вивільнення свого багаторічного робота "Робобі" без розв'язки, згідно з новою роботою, опублікованою сьогодні в журналі Природа.

ПОВ’ЯЗАНІ: НАВЧАЙТЕСЯ РОБОТИ БЕЗ ЗНАННЯ, ЯК КОДУВАТИ

Гарвардський докторант Ноа Джаферіс, також провідний автор сьогоднішньої статті, і Гарвардський доктор філософії. Кандидат і співавтор Елізабет Фаррелл Хеллінг працювала над проектом RoboBee близько шести років, коли в серпні минулого року вони переглянули високоінтенсивні галогенні вогні, які дали фотоелектричним елементам RoboBee енергію, необхідну для досягнення свого історичного польоту.

"Це результат, який створюється кілька десятиліть", - сказав головний дослідник проекту RoboBee Роберт Вуд, професор інженерних та прикладних наук Чарльза Рівер з Гарвардської школи інженерії та прикладних наук.

Проблема для команди Гарварда є звичною для будь-якого інженерного проекту, але особливо для робототехніки: збалансування ваги машини з компонентами, що її живлять, будь то акумулятор або фотоелектрична панель.

Цей виклик домінує майже над будь-яким іншим, коли ви дійдете до масштабу роботів вагою менше 500 міліграмів, поля, відомого як мікророботика. У такому масштабі найлегші батареї, що є в даний час, з’їдали б більше половини цієї ваги, роблячи виконавчі механізми, які перетворюють енергію від батареї, в кінетичну енергію, яка рухає робота настільки слабким, щоб бути ефективним.

Тим часом фотоелектричні елементи не важать приблизно стільки, але менші фотоелектричні елементи все ще обмежені в кількості енергії, яку вони можуть виробляти, і до цих пір це не змогло створити кількість міліват, необхідних для живлення крилових приводів для RoboBee. Це означало, що дотепер RoboBee потрібно було прив'язувати до зовнішнього джерела живлення, щоб літати.

Політ вимагає багато сили

"Політ з потужністю - це щось на кшталт Catch-22, оскільки компроміс між масою та потужністю стає надзвичайно проблематичним у невеликих масштабах, де політ за своєю суттю неефективний", - сказав Вуд. "Це не допомагає, що навіть найменші комерційні акумулятори важать набагато більше, ніж робот".

В результаті, здається, не було набагато більше, що вони могли б покращити з точки зору виробництва електроенергії. Використовуючи масив найменших сонячних елементів, котрі комерційно доступні, вагою близько 10 міліграм кожен, вчені Гарварда повинні були знайти способи отримати від них максимум користі. Навіть при найінтенсивнішому сонячному світлі ці клітини забезпечували лише 0,76 міліват на міліграм потужності.

Отже, команда повернулася назад і почала вносити кілька основних змін у дизайн RoboBee, включаючи важливе доповнення другого набору крил. Новий RoboBee X-Wing, як дослідники назвали новий дизайн, виявився набагато потужнішим, ніж його попередники.

"Зміна з двох на чотири крила", - сказав Джаферіс, - "разом із менш помітними змінами приводу та коефіцієнта передачі зробила транспортний засіб більш ефективним, надала йому більше підйому та дозволила розмістити все необхідне на борту без використання більше потужності ".

Вагою всього 259 міліграмів - приблизно чверть ваги звичайної скріпки - дослідники змогли використовувати галогенні лампи високої інтенсивності, щоб забезпечити RoboBee X-Wing потужність, необхідну для підняття та досягнення стійкого польоту , згідно з їх папером. При 120 міліват потужності, необхідної RoboBee X-Wing, недостатньо навіть для живлення однієї лампочки на нитці різдвяних вогнів, але вона все одно втричі більша, ніж їхня сонячна батарея може виробляти під найінтенсивнішим сонячним світлом . Таким чином, RoboBee, поки відключений від зовнішньої енергії, поки що застряг під штучним освітленням у лабораторії.

Мікророботу також бракує будь-яких бортових механізмів управління, тому, хоча він може підтримувати політ, він не може контролювати, куди рухається. Ця та інші проблеми залишаються для команди RoboBee, але після десятиліття необхідності бути підключеним до мережі, щоб вона взагалі працювала, команда все ще зняла велику перешкоду.

"Протягом життя цього проекту ми послідовно розробляли вирішення складних проблем, таких як побудова складних пристроїв у міліметрових масштабах, створення високоефективних штучних м'язів міліметрового масштабу, біоінспіровані конструкції та нові датчики, а також стратегії управління польотом, "Вуд сказав. "Зараз, коли з’являються енергетичні рішення, наступним кроком стає управління на борту".

Коротше кажучи, інженерія в будь-якому масштабі - це нескінченний процес ітеративних удосконалень, що вирішують по одній задачі за раз, і RoboBee нічим не відрізняється.

"Коли ви бачите інженерію у фільмах, якщо щось не працює, люди рубають це один-два рази, і раптом це працює. Справжня наука не така", - сказав Хеллінг. "Ми всіляко зламували цю проблему, щоб нарешті досягти того, що зробили. Зрештою, це дуже захоплююче".


Перегляньте відео: Robobees to the Rescue? (Липень 2022).


Коментарі:

  1. Leksi

    У ньому щось є. Велике спасибі за інформацію. Це дуже рада.

  2. Sruthair

    В ньому щось є. Дякую за пояснення.

  3. Donogb

    Я думаю, ви дозволите помилку. Я можу захистити свою позицію. Напишіть мені в PM, ми поговоримо.

  4. Errapel

    Це результат?

  5. Rivalen

    Мудрість - це не перешкода для милого



Напишіть повідомлення