ابداع ربات حشره‌ای بدون موتور با عضله برقی

به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی میل، یک ربات پرنده الهام گرفته شده از حشرات با بال‌هایی که به لطف نوع جدیدی از «عضله الکتریکی» پرواز می‌کند، توسط دانشمندان انگلیسی ساخته شده است.

وزن نمونه اولیه این ربات حدود پنج گرم و طول بال آن 15 سانتی‌متر است و می‌تواند با سرعت 2.5 کیلومتر در ساعت پرواز کند.

امید است روزی این ربات بتواند در مناطق حادثه‌خیز مانند ساختمان‌های فروریخته به دنبال بازماندگان و زیر آوار ماندگان بگردد، در مکان‌های صعب العبور کاوش کند و حتی به گرده افشانی گیاهان بپردازد.

محققان دانشگاه "بریستول" می‌گویند بال‌های این ربات به قدری کارآمد هستند که در واقع قدرت بیشتری نسبت به ماهیچه حشرات هم‌وزن آن دارند.

دکتر "تیم هلپز" نویسنده اصلی این مطالعه گفت: شکست دادن طبیعت بسیار چالش برانگیز است. اگر بتوانیم قدرت بیشتری نسبت به ماهیچه حشرات تولید کنیم، به این معنی است که می‌توانیم عملکرد بهتری نسبت به یک حشره داشته باشیم که واقعاً هیجان‌انگیز است.

وی افزود: این کار بسیار چالش برانگیز است، زیرا طبیعت کار شگفت انگیزی انجام می‌دهد و غلبه بر آن دشوار است.

میکروربات‌های پرنده تاکنون از موتورها، چرخ دنده‌ها و دیگر سیستم‌های انتقال قدرت پیچیده برای دستیابی به حرکت کارآمد بال‌ها استفاده می‌کردند که محققان درگیر در این مطالعه می‌گویند این پیچیدگی، وزن و اثرات دینامیکی نامطلوب را به سیستم اضافه می‌کند.

محققان در عوض، پس از الهام گرفتن از زنبورها و سایر حشرات پرنده، یک سیستم ماهیچه‌ای مصنوعی به نام "لازا"(Laza) ایجاد کردند که بدون استفاده از قطعات یا چرخ دنده‌های چرخان به حرکت بال‌ها کمک می‌کند.

خودِ بال مانند یک الکترود با بار منفی عمل می‌کند، در حالی که در بالا و پایین آن دو الکترود با بار مثبت وجود دارد. سپس باری از الکتریسیته به الکترودهای مثبت بالا و سپس پایین وارد می‌شود و باعث می‌شود که بال به لطف نیروی جاذبه الکترواستاتیکی به سمت هر کدام کشیده شود. این حرکت، بال زدن به سمت بالا و پایین را ایجاد می‌کند و به ربات پرنده الهام گرفته از حشرات اجازه می‌دهد بدون موتور پرواز کند.

این ربات همچنین بسیار کم‌صدا است، به این معنی که می‌تواند حتی مورد استفاده سرویس‌های اطلاعاتی قرار بگیرد، زیرا به طور بالقوه می‌تواند بدون صدا و بدون اینکه شناسایی شود، استراق سمع کند.

محققان در این مطالعه نشان دادند که "لازا" چگونه می‌تواند بال زدن مداوم را بیش از یک میلیون بار انجام دهد که برای ساخت ربات‌هایی که می‌توانند پروازهای طولانی مدت را انجام دهند، مهم است.

دکتر "هلپز" گفت: ما با "لازا"، به جای یک سیستم انتقال پیچیده و ناکارآمد، نیروهای الکترواستاتیکی را مستقیماً روی بال اعمال می‌کنیم. این منجر به طراحی ساده‌تر و عملکرد بهتر می‌شود و کلاس جدیدی از وسایل نقلیه ریزپرواز کم‌هزینه و سبک وزن را برای کاربردهای آینده مانند بازرسی خودکار توربین‌های بادی باز می‌کند.

"جاناتان راسیتر" استاد رباتیک در دانشکده مهندسی "بریستول" گفت: ساخت میکروربات‌های بال‌زن کوچک‌تر با عملکرد بهتر، یک چالش بزرگ است. "لازا" گام مهمی به سوی ربات‌های پرنده خودران است که می‌توانند به کوچکی حشرات باشند و وظایف حیاتی محیطی مانند گرده افشانی گیاهان و نقش‌های نوظهور هیجان‌انگیز مانند یافتن افراد در ساختمان‌های فروریخته را انجام دهند.

این مطالعه در مجله Science Robotics منتشر شده است.

انتهای پیام