סליחה MIT, אבל אתה לא האוניברסיטה היחידה במסצ'וסטס שמביאה טכנולוגיית מדע בדיוני למציאות. לאחרונה, חוקרים ממעבדת המיקרורובוטיקה של הרווארד הציגו את הרובוט הראשון בעולם בגודל חרקים שיכול לא רק לעוף, אלא לשחות.
טק. בידור. מַדָע. תיבת הדואר הנכנס שלך.
הירשם לחדשות הטכנולוגיה והבידור המעניינות ביותר שיש.
בהרשמה אני מסכים ל תנאי שימוש וסקרו את הודעת פרטיות.
המכונה 'RoboBee', המכשיר המיניאטורי קטן יותר מהאטב והוא מיומן בטיסה באוויר באותה מידה שהוא מיומן בתמרון במים. בעת טיסה, המכשיר מתמרן על ידי נפנוף כנפיים למעלה של 120 פעמים בשנייה. כשהוא מתחת למים, המכשיר מסוגל לתמרן על ידי האטת קצב הדש ושינוי זווית הכנפיים שלו כדי להתאים את הכיוון.
כמובן, יצירת מכשיר דו-שימושי לא הייתה חפה מאתגרים. על מנת לגרום לרובוט הזעיר לעבוד כראוי, חוקרי הרווארד היו צריכים לפתח פתרון שבו המאפיינים האווירודינמיים של ה-RoboBee לא יפריעו ליכולת של המכשיר לתמרן דרך מים.
אל תפספסו: הדלפה חדשה טוענת ש-T-Mobile תכריז על סטרימינג ללא הגבלה במהירות גבוהה לנטפליקס, HBO ועוד
"האתגר הגדול ביותר הוא דרישות עיצוב סותרות", כותבת ליאה בורוז
האתר של הרווארד. "כלי טיס דורשים מטוסי אוויר גדולים כמו כנפיים או מפרשים כדי ליצור עילוי, בעוד שכלי רכב מתחת למים צריכים למזער את שטח הפנים כדי להפחית את הגרר."באופן מעניין למדי, מהנדסי הרווארד הצליחו לפתור את הבעיה על ידי נטילת רמז מפאפינים, זן של ציפור עם מקורים רוויים בצבע הידוע לשמצה.
הציפורים בעלות המקור הראוותני הן אחד מכלי הרכב ההיברידיים המוכשרים ביותר של הטבע, המשתמשים בתנועות ניפוף דומות כדי להניע את עצמן באוויר כמו במים.
"באמצעות מחקרים תיאורטיים, חישוביים וניסויים שונים, מצאנו כי המכניקה של הנעה מתנופפת למעשה דומים מאוד באוויר ובמים", אמר קווין צ'ן, סטודנט לתואר שני במעבדת המיקרורובוטיקה של הרווארד ב- ים.
"בשני המקרים, האגף נע קדימה ואחורה. ההבדל היחיד הוא המהירות שבה הכנף מתנופפת.
אתגר נוסף שצוות הרווארד היה צריך להתגבר עליו היה להכניס את ה-RoboBee למים מלכתחילה.
על מנת לבצע את המעבר מאוויר למים, הצוות היה צריך לפתור תחילה את בעיית מתח הפנים. ה-RoboBee כל כך קטן וקל משקל שהוא לא יכול לשבור את מתח הפנים של המים. כדי להתגבר על המכשול הזה, הרובובי מרחפת מעל המים בזווית, מכבה לרגע את כנפיה ומתרסקת ללא טקס לתוך המים כדי לשקוע.
כשהם מתחת למים, הצוות היה צריך לתת את הדעת לעובדה שהמים צפופים הרבה יותר מאוויר. כתוצאה מכך, הכנפיים של ה-RoboBee, עם טבילה, מתנפנפות רק בכ-9 פעמים בשנייה, ובכך מונעות את ניתוק כנפי המכשיר הממוזער מתחת למים.
"RoboBee שוחה משנה את הכיוון שלו על ידי התאמת זווית החבטה של הכנפיים, באותו אופן שהוא עושה באוויר", מסביר בורוז. "כמו גרסה מעופפת, היא עדיין קשורה למקור כוח. הצוות מנע מה-RoboBee לקצר על ידי שימוש במים מופחתים וציפוי החיבורים החשמליים בדבק".
עד כה, ה-RoboBee יכול לעבור בהצלחה מהאוויר למים, אך לא בכיוון ההפוך. במבט קדימה, עיצוב RoboBee המסוגל לייצר מספיק עילוי מהמים מבלי לפגוע בכנפיים הוא המשוכה העיצובית הבאה שהצוות יקווה לפתור.
באשר ליישומים מעשיים, לפרויקט RoboBee של הרווארד יש את שלו אתר אינטרנט ייעודי משלו עם מיני הצהרת משימה:
בהשראת הביולוגיה של דבורה והתנהגות הכוורת של החרק...
אנו שואפים לדחוף התקדמות ברובוטיקה מיניאטורית ובתכנון של מקורות כוח קומפקטיים בעלי אנרגיה גבוהה; לדרבן חידושים במחשוב בעל הספק נמוך במיוחד וחיישנים "חכמים" אלקטרוניים; ולשפר את אלגוריתמי התיאום לניהול מספר מכונות עצמאיות.יישומים מעשיים
ניתן להשתמש בחרקים רובוטיים זריזים מתואמים למגוון מטרות כולל:
- האבקה אוטונומית של שדה יבולים;
- חיפוש והצלה (למשל, בעקבות אסון טבע);
- חקר סביבה מסוכנת;
- מעקב צבאי;
- מיפוי מזג אוויר ואקלים ברזולוציה גבוהה; ו
- ניטור תנועה.
אלו היישומים הנפוצים בכל מקום, המופעלים בדרך כלל בפיתוח רובוטים אוטונומיים. עם זאת, בחיקוי החוסן הפיזי וההתנהגותי של קבוצות חרקים על ידי תיאום מספרים גדולים של רובוטים קטנים וזריזים, נוכל לבצע משימות כאלה מהר יותר, אמין יותר ועוד ביעילות.
באופן מעניין למדי, הרווארד אינו המוסד היחיד שמחפש לפתח מכשיר היברידי המסוגל לעוף ולשחות. כפי שהדגשנו בעבר, גם מעבדת המחקר הימית של ארצות הברית עבדה קשה מנסה לפתח מזל"ט שיכול לעוף באוויר ולשחות מתחת למים.
