Науковці з Брістольського університету (Сполучене Королівство) розробили невеликих дронів, здатних літати, по-комашиному махаючи крилами. Досягнення стало можливим завдяки використанню безпрецедентного електромеханічного принципу приведення в рух мініатюрних крил, для якого не потрібна традиційна трансмісія.
Обладнаний LAZA дрон. Credit: Popular Science.
Завдяки унікальній розробці британських вчених, описаній у журналі Science Robotics, у майбутньому, можливо, появляться мініатюрні дрони, які дзижчатимуть і літатимуть як комахи. Такі пристрої можуть мати безліч цивільних та військових застосувань. Зокрема, їх можна буде використовувати для моніторингу навколишнього середовища та проведення пошуково-рятувальних робіт.
Намагаючись створити мініатюрних дронів, які б літали по-комашиному, інженери використовували шестірні та інші складні механічні пристрої для руху крил вгору-вниз. Це додавало системам надмірної складності та маси, що впливало на їхні динамічні якості.
Надихаючись бджолами та іншими комахами, робототехніки Брістольського університету під керівництвом професора Джонатана Россітера створили штучну м’язову систему, яку назвали блискавковим активатором з рідинним посиленням (Liquid-amplified Zipping Actuator, LAZA). Завдяки LAZA дрон може махати крилами без шестерень та інших обертових механізмів.
LAZA значно спрощує механізм змахування крилами, що потенційно дозволяє зменшити дрона до розмірів комахи. Як вказують науковці, обладнаний LAZA робот має більшу потужність, ніж комаха тієї ж ваги, і може літати зі швидкістю до 18 довжин свого тіла за секунду. Крім того, LAZA забезпечує стабільний політ протягом мільйона змахувальних циклів, що дозволяє виконувати тривалі перельоти.
Вчені очікують, що технологія LAZA у майбутньому стане основою появи мініатюрних дронів, які літатимуть «по-комашиному». За словами Тіма Хелпса, одного з її провідних розробників, «LAZA дозволяє прикласти електростатичну силу безпосередньо до крила, не використовуючи при цьому складну та неефективну трансмісію. Як наслідок, ми отримуємо вищу продуктивність та простіший дизайн. Це відкриває двері новому поколінню мініатюрних літальних апаратів, які можна буде застосовувати, зокрема, для інспекції морських вітряних турбін».
А професор Россітер вказує, що «створення мініатюрних дронів – це величезна, дуже складна і актуальна технічна проблема. LAZA – важливий крок до появи “штучних комах”, здатних виконувати цілий спектр завдань, починаючи від запилення рослин і до пошуку людей у зруйнованих будинках».
Відео польоту: https://www.youtube.com/watch?v=2QWoAXX9FWI
Scientists develop insect-sized flying robots with flapping wings
ScienceDaily, 04/02/2022
Зреферував Є. Л.
Оригінал дослідження:
Tim Helps, Christian Romero, Majid Taghavi, Andrew T. Conn, Jonathan Rossiter
Liquid-amplified zipping actuators for micro-air vehicles with transmission-free flapping
Science Robotics, 2022; 7 (63) DOI: 10.1126/scirobotics.abi8189
