Een team van Californische ingenieurs heeft de kleinste vliegende drone ter wereld gemaakt: het weegt 21 milligram, meet minder dan één centimeter en vliegt dankzij twee magneten en een extern magnetisch veld
Het ziet eruit als een bij, maar het is de kleinste draadloze vliegende drone die ooit in de wereld is gemaakt. Een team van ingenieurs van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft een zo klein apparaat gecreëerd dat het een echt insect lijkt: Minder dan 1 centimeter in diameter en slechts 21 milligram gewichtmaar in staat om te zweven tijdens de vlucht, van richting te veranderen en zelfs een doel te raken met precisie. Een wonder van micro-engineering dat Het kan een revolutie teweegbrengen in de manier waarop we smalle ruimtes, kunstmatig vervuilende planten verkennen of in het menselijk lichaam ingrijpen.
Maar wees voorzichtig: zelfs als velen het “drone” noemen, Dit apparaat is geen drone in de klassieke zin van de termen zelfs geen volledig autonome robot. Het is iets anders en misschien nog fascinerend.
Hoe het werkt
De belangrijkste uitdaging in het ontwerp van vliegende micro -robots wordt weergegeven door de integratie van fundamentele componenten zoals voedings- en besturingssystemen, vaak te omvangrijke of zware elementen voor apparaten van deze omvang. Om dit obstakel te overwinnen, heeft het team geleid door Professor Liwei Linhoogleraar werktuigbouwkunde aan UC Berkeley, vond een ingenieuze oplossing: Gebruik een extern magnetisch veld om de vlucht van de robot aan te voeden en te controleren.
Het apparaat heeft de vorm van een kleine propeller en is uitgerust met Twee kleine magneten. Wanneer het wordt blootgesteld aan een magnetisch veld, trekken de magneten afwisselend aan en verwerpen ze de propeller en genereren een voldoende duw om het van de grond te tillen. Door de sterkte van het magnetische veld te variëren, is het mogelijk wijzig het traject van de vlucht nauwkeurig aan.
Het potentieel van de micro -robot
Volgens de auteurs van de studie, gepubliceerd op 28 maart in het tijdschrift De wetenschap vordertdeze innovatieve micro -robot zou toepassingen in verschillende sectoren kunnen vinden, zoals geïllustreerd door uitleg Fans opco-auteur van de studie- en onderzoeksarts in engineering:
Dus kleine vliegende robots kunnen uiterst nuttig zijn voor het verkennen van zeer smalle holtes of complexe omgevingen.
Een van de meest veelbelovende toepassingen is dat dat kunstmatige bestuivingdankzij het vermogen van de robot van Benader en raak specifieke doelen aanhet gedrag nadenken van een bij dat op een bloem op weg is om nectar te verzamelen.
Momenteel is de robot niet uitgerust met aan bordsensoren en kan hij zich daarom niet in realtime aanpassen aan obstakels of omgevingsvariaties, zoals plotselinge windstoten. Ontwikkelaars zijn echter al bezig om toe te voegen Actieve controles waardoor het apparaat kan wijzigen houding en positie tijdens de vlucht.
Naar extreme miniaturisatie
Het huidige prototype heeft een diameter van 9,4 millimeter En het kan weerstand bieden aan effecten en botsingen die het vermogen om te vliegen. Dankzij zijn lichtheid en robuustheid, Het is in staat om hoekafwijkingen te herstellen tot ongeveer 23 graden na een impact.
Voor de toekomst wijzen professor Lin en zijn team naar Verminder de grootte verdergewoon aankomen op apparaten 1 millimeter in diametervergelijkbaar met kleine kleine muggen. Dit niveau van miniaturisatie zou u in staat stellen te gebruiken veel zwakkere magnetische veldenzoals die gegenereerd door radiogolven om de vlucht te controleren.
Naast de robot geïnspireerd door de vlucht van de bijen, ontwikkelde het Lin -laboratorium ook een ander apparaat geïnspireerd door kakkerlakken, in staat Ren op de vloer en overleef zelfs een menselijke vertrapping. Parallel, de onderzoeker Wei Yueco-auteur van het onderzoek, werkt aan een nog ambitieuzer project: SCHAMPEN VAN WEELDERENDE MICRO ROBOTENin staat bewegen, rollen, klimmen en met elkaar samenwerken Om complexe bewerkingen uit te voeren, zoals uitgelegd Yue:
Ik ontwikkel robots van 5 millimeter die ketens, zijden en mobiele structuren kunnen vormen, nuttig op medisch gebied. In de toekomst kunnen ze worden gebruikt in minimaal invasieve chirurgische interventies, bijvoorbeeld om stent te maken of stolsels te verwijderen, die op een gecoördineerde manier binnen het menselijk lichaam werken.
