Робот - стрекоза BionicOpter с высокой маневренностью

Любое творение природы само по себе является гениальным шедевром. В процессе эволюции она выбрала все самое лучшее, в результате чего и появились животные, полностью приспособленные к их среде обитания. Об одном из таких живых организмов, а точнее, о его искусственном аналоге, и будет идти речь в этой статье.

Стрекоза - уникальное насекомое, непохожее ни на одного другого своего сородича. В первую очередь из-за своего полета. Стрекоза способна зависать в воздухе, умело маневрировать, двигаться, не меняя направления своего тела и делать другие умелые трюки, завораживая красотой своих движений и собственным изяществом. Когда-то ее удивительными возможностями люди только любовались, но сейчас, в XXI веке, человечество пытается создать собственную стрекозу, вот только не живую, а сделанную из искусственных материалов - робота-стрекозу.

К сожалению, пока науке не удалось полностью воссоздать это насекомое в пластике и металле, хотя более-менее удачные попытки все же были. Одной из них является робот-стрекоза pionicOpter. Ее произвели в Германии благодаря компании Festo, которая занимается электрикой, пневматикой и автоматизацией. Важным фактом является то, что эта компания ориентируется на опыт создания похожих роботов, например, робота-чайки Smartpird. Специалисты считают это правильным подходом, поскольку множество технологий и приемов, которые были использованы при конструировании этого аппарата, могут быть использованы и для роботов-насекомых, в частности, для робота-стрекозы.


Робот-стрекоза: демонстрация полёта

Ученые решили даже в чем-то превзойти природу, ведь даже самые крупные стрекозы Megaloprepus caerulatus не имеют такого большого размера крыл, как робот-стрекоза pionicOpter. Если быть точными, размах ее крыльев равен 63 сантиметрам, да и какие крылья имеет этот механизм! Они изготовлены из углеродистого волокна и полиэстеровой прозрачной пленки. Эти крылья не только очень прочны, но еще и практически не отличаются от крыльев настоящей стрекозы. Уникальная конструкция позволяет крылу не ломаться даже при изгибе 90 градусов. Размер механизма также впечатляет - 44 сантиметра в длину. Корпус изготовлен из новейших материалов: алюминия, полиамида, терпополимера и пластика ApS. Вес робота достаточно небольшой - 175 грамм.

Насчет «внутренностей» робота конструкторы также постарались. Стрекоза является управляемой благодаря мощной микропроцессорной системе. Она отвечает за регулирование полета, а сделать это ей позволяют гироскопы и акселерометры. Электрические сервоприводы осуществляют все движения робота-стрекозы. Программное обеспечение для стрекозы разрабатывалось на протяжении достаточно большого промежутка времени, поскольку с помощью него, а также электронных блоков, стрекоза выполняет сложные движения, повторяющиеся много раз. Например, взмахи крыльями, может изменять амплитуду взмахов, их частоту, которая должна колебаться в диапазоне от 15 до 20 Герц, угол наклона крыльев. Таким образом, оператор, управляющий pionicOpter, должен быть высококвалифицированным специалистом, ведь от него потребуется очень сосредоточенное управление роботом.

Более того, этот робот-стрекоза имеет модуль Wi-Fi, и управлять им можно с помощью обыкновенного смартфона. Все оборудование аппарата питается от литий-полимерных аккумуляторов, так что управлять роботом можно дистанционно.

Разработчики сделали все для сходства робота с настоящим насекомым, оборудовав его даже искусственными нитевидным мускулами, которые имеют название "nitinol”. Они могут на высоком уровне контролировать движения головы и хвоста аппарата, делая их максимально точными. К тому же полет становится гораздо стабильнее. Двигательная система, присущая настоящему насекомому, позволяет роботу не наклоняться во время выполнения маневров любой сложности. Изменение угла наклона крыльев, частоты и амплитуды взмахов крыльев осуществляется легко и просто. Робот-стрекоза почти ни в чем не уступает, а иногда и опережает свой природный образец.


Анимированное видео, демонстрирующее возможности робота-насекомого


Презентация на англ. языке






Комментариев 0
avatar