Благодаря искусственному опылению фермеры в будущем смогут выращивать фрукты и овощи на многоуровневых фермах, повышая урожайность и смягчая вредное воздействие сельского хозяйства на окружающую среду. Чтобы воплотить в реальность эту мечту, исследователи по всему миру разрабатывают роботов-пчёл. Но даже самые лучшие из них пока не могут конкурировать с естественными опылителями в выносливости, скорости и маневренности.
Сегодня внимательно рассмотрим последнюю разработку учёных из Массачусетского технологического института (MIT). Это роботизированное насекомое весит меньше скрепки, может летать значительно быстрее аналогов и выполнять в воздухе акробатические трюки.
Работа над искусственным опылителем ведётся не первый год. Недавно исследователи вдохновились анатомией естественных опылителей и практически полностью пересмотрели свою конструкцию. В результате появились компактные воздушные роботы.
Доцент кафедры электротехники и компьютерных наук (EECS), руководитель лаборатории мягкой и микроробототехники в Исследовательской лаборатории электроники (RLE) Кевин Чен рассказал, что его команде удалось научить робота зависать в воздухе на 1000 секунд (примерно 17 минут), что более чем в 100 раз дольше, чем у кого-либо ещё в этой области. Также удалось повысилась манёвренность, выносливость и увеличить срок эксплуатации.
Новый робот также развил среднюю скорость 35 сантиметров в секунду, выполняя при этом перевороты и двойные сальто. Это самая быстрая скорость, о которой сообщают исследователи полетов.
Движение крыльев робота осуществляется искусственными мышцами. Эти крошечные мягкие приводы сделаны из слоев эластомера, зажатых между двумя тонкими электродами из углеродных нанотрубок, а затем свернуты в мягкий цилиндр. Приводы быстро сжимаются и удлиняются, создавая механическую силу, которая машет крыльями.
Одной из самых сложных задач было изготовление шарнира, который составляет около 2 сантиметров в длину, но имеет всего 200 микрон в диаметре. Он уменьшает напряжение кручения, испытываемое во время взмахивания крыла. После многочисленных попыток исследователи усовершенствовали многоступенчатый процесс лазерной резки, который позволил им с высокой точностью изготовить каждый шарнир крыла.
Теперь исследователи хотят добиться полета продолжительностью более 10 тыс. секунд и научить робота приземляться и взлетать из центра цветка. И установить на воздушных роботах крошечные батареи и датчики, чтобы они могли летать и ориентироваться за пределами лаборатории.
