Ученые создали самого маленького в мире автономного летающего робота-шмеля.
Для этого они применили уникальный подход к его проектированию. Чтобы уменьшить размер и вес, они вынесли системы питания и управления робота за пределы его корпуса.
Размеры робота составляет всего 9,4 мм и весит 21 мг.
Он с успехом имитирует полётные способности шмеля. Как и шмель, он может зависать на месте, перемещаться вертикально, горизонтально, а также поражать небольшие цели. Его потомки однажды смогут выполнять такие задачи, как опыление сельскохозяйственных культур или исследование пространств, недоступных для обычных дронов.
Конструкция
Полимерный корпус робота напечатан на 3D-принтере. Он состоит из четырёхлопастного горизонтального пропеллера, окружённого «балансировочным кольцом». Из центра пропеллера выступает небольшое вертикальное кольцо, в котором находятся два неодимовых постоянных магнита в форме шайбы — каждый шириной 1 мм и толщиной 0,5 мм.
Робот приводится в движение и управляется с помощью переменного магнитного поля, которое генерируется снаружи вдоль одной оси. Поскольку два магнита робота одновременно притягиваются и отталкиваются этим полем, они заставляют прикреплённый пропеллер вращаться, создавая подъёмную силу.
Как только робот взлетает, его балансировочное кольцо добавляет вращательную инерцию, создавая гироскопический эффект, повышающий устойчивость. Равномерное увеличение или уменьшение силы магнитного поля перемещает робота вверх или вниз, заставляя его вращаться быстрее или медленнее соответственно. А изменяя силу магнитного поля на горизонтальном расстоянии, можно перемещать робота вперёд, назад или в сторону.
Сейчас учёные планируют добавить датчики, которые позволят роботу-шмелю поддерживать стабильный полёт, самостоятельно корректируя такие переменные, как порывы ветра. Также они надеются сделать устройство ещё меньше, тем самым снизив энергопотребление за счёт использования более слабого магнитного поля.
Источник: журнал Science