Amerykańscy inżynierowie stworzyli miniaturowego latającego robota, który może wykonywać długo kontrolowany lot. Wyposażony jest w cztery pary skrzydeł napędzanych siłownikami, które kurczą się pod wpływem pola elektrycznego, które wprawia skrzydła w ruch. Artykuł o robocie opublikowano w czasopiśmie Nature.

W ciągu ostatnich lat różne grupy inżynierów opracowywały mikroroboty, zwykle o masie mniejszej niż gram. Na obecnym poziomie rozwoju technologii jest to technicznie niezwykle trudne zadanie, ponieważ w urządzeniu o takiej masie i wielkości konieczne jest połączenie mechanizmu silnikowego, tablicy sterowniczej, źródła zasilania lub zewnętrznego systemu odbioru energii. W ubiegłym roku DARPA ogłosiła oddzielny konkurs wśród inżynierów na opracowanie niezbędnych komponentów.

Jeśli inżynierowie zajmą się opracowaniem latającego mikrorobota, zadanie to staje się jeszcze trudniejsze, ponieważ tworzy to limit masy, a także potrzebę szybszych i lżejszych urządzeń uruchamiających. Istnieją już działające prototypy robotycznych pszczół ważących kilkaset miligramów, a w ostatnim czasie ich możliwości znacznie wzrosły. Na przykład ostatnio dwie grupy inżynierów z uniwersytetów na Harvardzie i Waszyngtonie zaprezentowały latające roboty zasilane energią słoneczną, a także roboty, które otrzymują energię przez przewód, zdolne do wykonania kontrolowanego lotu.

Wszystkie te roboty wykorzystują siłowniki piezoelektryczne, które są dość wygodne ze względu na swój mały rozmiar i wagę, ale mają ograniczoną odporność na uderzenia. Jest to ważne, biorąc pod uwagę, że takie roboty latają dość niestabilnie. Inżynierowie pod przewodnictwem Roberta Wooda z Uniwersytetu Harvarda pokazali teraz robotyczną pszczołę, która wykorzystuje miękkie siłowniki dielektryczne.

Inżynierowie stworzyli podstawowy element składający się z jednego cylindrycznego siłownika i dwóch skrzydeł na końcach. Są one przymocowane jednocześnie do siłownika i ramy, więc gdy siłownik kurczy się, skrzydła poruszają się w jednym kierunku, a podczas rozszerzania w drugim. Siłowniki składają się z elastomeru dielektrycznego, który zmienia kształt pod wpływem pola elektrycznego. Podczas eksperymentów siłownik pracował pod napięciem od 800 do 1400 woltów.

Z tych podstawowych elementów z dwoma skrzydłami inżynierowie zmontowali kilka prototypów, które miały od dwóch do ośmiu skrzydeł. Największe z nich posiada osiem skrzydeł i masę 660 miligramów. Jego główną cechą jest to, że taka liczba niezależnie kontrolowanych elementów pozwala robotowi utrzymać pozycję i obracać się.

Autorzy eksperymentalnie wykazali, że tworzone przez nich roboty mogą zderzać się ze ścianami lub innymi robotami bez uszkodzenia skrzydeł i innych elementów. Ponadto są w stanie wykryć kolizję na wczesnym etapie, śledząc parametry siłownika.