В США создают рои комаров-роботов

Новая технология может произвести революцию в аграрной сфере.

Ученые Массачусетского технологического института разрабатывают роботизированных насекомых, которые однажды смогут вылететь из механических ульев и быстро опылять растения, обеспечивая беспрецедентный уровень выращивания фруктов и овощей, пишет New Voice.

Новая технология может значительно повысить урожайность, не нанося вреда окружающей среде.

Искусственное опыление — это процесс, посредством которого люди вручную переносят пыльцу с одного цветка на другой, при этом среди разрабатываемых методов есть такие достижения, как механическое опыление. Идея использования роботов-насекомых не нова, но проблема, с которой сталкивались предыдущие поколения роботов размером с жука, заключалась в их недостаточной выносливости, скорости и универсальности в воздухе по сравнению с пчелами и другими настоящими насекомыми.

Однако в новой статье, опубликованной 15 января в журнале Science Robotics, команда показала, что они могут создать конструкцию с характеристиками, которые устранят существующие ограничения механического опыления. Ученые заявили, что новые конструкции могут летать в 100 раз дольше предыдущих версий, будучи при этом легче и вмещая достаточно места для хранения батарей. Они добавили, что точность и маневренность роботов улучшились, а нагрузка на изгибы их крыльев, обычно испытываемые во время полета, снизилась.

Команда должна была гарантировать, что крылья самолета, который легче скрепки, не только превзойдут предыдущие разработки, но и будут работать лучше, чем их органические аналоги.

«Продолжительность полета, которую мы продемонстрировали в этой статье, вероятно, превышает общую продолжительность полета, которую наша область смогла накопить с этими роботизированными насекомыми», — сказал в своем заявлении соавтор Кевин Чен, доцент кафедры робототехники Массачусетского технологического института. «Благодаря улучшенной продолжительности жизни и точности этого робота мы приближаемся к некоторым очень интересным приложениям, таким как вспомогательное опыление».

Команда в своей статье признала, что дроны размером с насекомое нуждаются в существенном улучшении предыдущих конструкций. В предыдущей конструкции MIT роботизированное насекомое было сделано из четырех одинаковых единиц — каждая с двумя крыльями. Прямоугольные устройства были размером с микрокассету, и у каждой было восемь крыльев. «Нет ни одного насекомого с восемью крыльями. В нашей старой конструкции производительность каждого отдельного блока всегда была лучше, чем производительность собранного робота», — сказал Чэнь. Поскольку устройство не было похоже на своего настоящего аналога (преимущественно из-за крыльев), оно сдерживало производительность. Тонкая пара крыльев у пчел позволяет им летать свободно и быстро, тогда как восемь крыльев у роботизированного аналога заставляли их выдувать слишком много воздуха — уменьшая величину подъемной силы у роботизированной пчелы. Во время тестирования один из студентов даже предположил, что полет на этой версии был «самыми медленными 1000 секундами, которые он провел за всю свою жизнь».

У каждого из четырех модулей робота есть одно машущее крыло, направленное от центра робота. Эта особенность стабилизирует его вертикальное движение, позволяя устройству подниматься выше, чем раньше. Имея вдвое меньше крыльев, чем у его предшественника, новый дизайн также обеспечивает достаточно места для хранения, чтобы робот мог переносить электронные устройства. Команда также создала сложные сигналы, которые соединяли крылья с устройствами в конструкции, копируя «мышцы». Эти сигналы — называемые передачами — потребовали корректировок размера крыльев, но в целом они могли снизить нагрузку, которая препятствовала выносливости предыдущих версий.

Чэнь сказал, что еще многое предстоит сделать для дальнейшего улучшения конструкции. Например, крылья пчелы тонко контролируются очень сложным набором мышц. Команда хочет интегрировать этот уровень тонкой настройки в будущем, наряду с интеграцией датчиков, батарей и даже вычислительных возможностей в этого «жука-бота» в течение следующих пяти лет.