Для роботов-насекомых четыре крыла лучше чем два


Исследователи из Гарварда уже демонстрировали маленького робота-пчелу RoboBee, которая может взлетать с помощью двух крыльев. Важной проблемой при создании летающих ророботов подобного масштаба, является источник энергии: чтобы взлететь, роботу требуется затратить много энергии, а значит нужен источник энергии высокой мощности, для чего нужна большая батарея, которая ещё увеличивает вес робота, что снова приводит к потреблению ещё большей энергии.
Однако, [Sawyer B. Fuller] из Вашингтонского университета, создавший робота-муху RoboFly, которая получает энергию из лазерного луча, считает, что чтобы робот мог быть автономным и даже делать что-то полезное — достаточно вместо двух крыльев использовать четыре.

В роботе используется тот же тип пьезоэлектрических приводов, что и в RoboBee из Гарварда. При весе 143 миллиграмма (примерно столько же весит настоящая медоносная пчела), он способен поднимать ещё дополнительные 260 мг. Этого должно хватить и на датчики и на батарею (или суперконденсатор).
Как не трудно догадаться — дополнительную мощность дают два дополнительных крыла.

Ещё один плюс их использования — они значительно облегчает управление роботом.
Контроль полёта — это ещё одна проблема, с которой столкнулись разработчики двухкрылых роботов-насекомых. У микроробота с двумя крыльями очень трудно контролировать вращение (рыскание).
Использование четырёх крыльев позволяет управляться по трём осям вращения: рыскание, наклон и крен (yaw, pitch, roll).
Для этого используются различные комбинации скорости и амплитуды ударов крыла. Частота ударов крыла остается постоянной на уровне около 160 Гц, а амплитуда хода означает — насколько далеко вперёд и назад крыло движется с каждым ударом. Изменение скорости крыла означает более медленный, чем обычно, ход в одном направлении, за которым следует более быстрый, чем нормальный, ход в другом направлении, который сохраняет частоту на прежнем уровне, но допускает рыскание.
Но даже несмотря на такое управление по трём осям, управлять роботом стабильно всё равно непросто.

В дальнейшем, [Sawyer B. Fuller] планирует оснастить робота комплектом датчиков (гироскоп, акселерометр, датчик оптического потока, лазерный дальномер), микроконтроллером, повышающим преобразователем и суперконденсаторами.
По его оценкам, полный комплект датчиков будет весить около 200 мг, а система питания будет весить ещё около 260 мг. Чтобы преодолеть это препятствие и ещё больше увеличить грузоподъёмность — он хочет изменить ориентацию исполнительные механизмов, чтобы крылья могли использовать аэродинамику, как у больших жуков.

Статьи
Fuller S. B. Four Wings: An Insect-Sized Aerial Robot With Steering Ability and Payload Capacity for Autonomy //IEEE Robotics and Automation Letters. – 2019. – Т. 4. – №. 2. – С. 570-577.

Ссылки
For Micro Robot Insects, Four Wings May Be Better Than Two

По теме
RoboFly — робот-муха получает энергию из лазерного луча
Новая версия робота-пчелы RoboBee умеет выныривать из-под воды
Роботы-пчёлы из Гарварда не только летают, но и плавают
В Гарварде разрабатывают роботов-пчёл
Будущее микро-роботов за робо-оригами?


Добавить комментарий

Arduino

Что такое Arduino?
Зачем мне Arduino?
Начало работы с Arduino
Для начинающих ардуинщиков
Радиодетали (точка входа для начинающих ардуинщиков)
Первые шаги с Arduino

Разделы

  1. Преимуществ нет, за исключением читабельности: тип bool обычно имеет размер 1 байт, как и uint8_t. Думаю, компилятор в обоих случаях…

  2. Добрый день! Я недавно начал изучать программирование под STM32 и ваши уроки просто бесценны! Хотел узнать зачем использовать переменную типа…

3D-печать AI Android Arduino Bluetooth CraftDuino DIY IDE iRobot Kinect LEGO OpenCV Open Source Python Raspberry Pi RoboCraft ROS swarm ИК автоматизация андроид балансировать бионика версия видео военный датчик дрон интерфейс камера кибервесна конкурс манипулятор машинное обучение наше нейронная сеть подводный пылесос работа распознавание робот робототехника светодиод сервомашинка собака управление ходить шаг за шагом шаговый двигатель шилд

OpenCV
Робототехника
Будущее за бионическими роботами?
Нейронная сеть - введение