Miniaturowy robot nietoperz

Miniaturowy robot nietoperz

Naukowcy z uniwersytetu stanowego Pn. Karoliny skonstruowali małego robota nietoperza, który naśladuje mechanizmy latania funkcjonujące w świecie naturalnym. Mikro jednostki latające (MAV) stały się w ostatnim czasie obiektem ogromnego zainteresowania. Fakt ten zawdzięczają ogromnej liczbie potencjalnych zastosowań, w których konieczna jest dobra manewrowość w ciasnych przestrzeniach. Na przykład, „dzięki małym czujnikom, MAV mogą być wykorzystywane do detekcji biologicznych, chemicznych, czy nuklearnych czynników.” – stwierdził Gheorghe Bunger, jeden z naukowców z uniwersytetu. Jednakże ich rozmiar sprawia, że wykorzystanie tradycyjnych umocowanych skrzydeł, czy obrotowych nie zdaje egzaminu.

„Staramy się naśladować naturę tak ściśle jak to tylko możliwe.” – powiedział Stefan Seelecke - „Dlatego, że jest ona bardzo wydajna. I na skalę MAV, według natury, lot aktywny, jak u nietoperza, jest najefektywniejszy.” – dodał.

Naukowcy przeprowadzili obszerna analizę układów: szkieletowego i mięśniowego nietoperzy. W oparciu o jej wyniki skonstruowali szkielet ‘robota nietoperza’. Cały szkielet mieści się na ludzkiej dłoni i waży mniej niż 6 gramów. Naukowcy aktualnie kończą produkcję i montaż stawów, układu mięśniowego oraz membrany skrzydeł. Gotowy robot ma być w powietrzu równie sprawny, co prawdziwy nietoperz.

„Kluczem do sukcesu tej koncepcji jest dobór właściwych materiałów.” – stwierdził Seelecke. „Wykorzystujemy stopy metali z pamięcią kształtu, które są super elastyczne jako stawy. Materiał zapewnia pełny zakres ruchów, jednakże zawsze wraca do pierwotnego położenia. Zdolność tę prawdziwe nietoperze zawdzięczają układowi wielu miniaturowych kości, chrząstek oraz ścięgien.

Inteligentne materiały wykorzystano również do budowy układu mięśniowego. „Wykorzystujemy stop, który reaguje na ciepło pochodzące z prądu elektrycznego. Ciepło to napędza mikro przewody o wielkości ludzkiego włosa kurcząc je zupełnie jak ‘metalowe mięśnie’. Podczas kurczenia, ‘przewody mięśniowe’ zmieniają swoją rezystancję, co zapewnia kontrolę nad procesem. Ta podwójna funkcjonalność pomoże obniżyć wagę robota nietoperza, a także pozwoli mu szybko adaptować się do zmiennych warunków, zupełnie jak prawdziwy nietoperz.” – dodał Seelecke.

Robot nietoperz może również pomóc nam lepiej zrozumieć aerodynamikę. „Pozwoli nam realizować testy w których będziemy mogli kontrolować wszystkie zmienne; i wreszcie da nam szansę w pełni zrozumieć naturę lotu aktywnego.” – dodał Seelecke.

(lk)