Витривалі роботи продовжують літати навіть після пошкодження крила

Джмелі — незграбні літуни. Підраховано, що фуражна бджола натикається на квітку приблизно раз на секунду, що з часом пошкоджує її крила. Не зважаючи на те, що на крилах є багато крихітних розривів або дірок, джмелі все ще можуть літати. Повітряні роботи, з іншого боку, не такі стійкі. Проткніть отвори у двигунах крил робота або відріжте частину його пропелера, і велика ймовірність, що він буде заземлений.

Натхненні витривалістю джмелів дослідники Массачусетського технологічного інституту розробили методи ремонту, які дозволяють літальному роботу розміром із жука серйозно пошкодити приводи або штучні м’язи, які приводять у дію його крила, але все одно ефективно літати.

Вони оптимізували ці штучні м’язи, щоб робот міг краще ізолювати дефекти та подолати незначні пошкодження, як-от крихітні отвори в приводі. Крім того, вони продемонстрували новий метод лазерного ремонту, який може допомогти роботу відновитися після серйозних пошкоджень, таких як пожежа, яка обпалила пристрій.

Використовуючи їхні методи, пошкоджений робот міг підтримувати продуктивність на рівні польоту після того, як один із його штучних м’язів укололи 10 голками, і привод все ще міг працювати після того, як у ньому пропалили великий отвір. Їхні методи ремонту дозволили роботу продовжувати літати навіть після того, як дослідники відрізали 20% кінчика його крила.

Дослідники Массачусетського технологічного інституту розробили пружні штучні м’язи, які можуть дозволити літальним роботам у лусках комах ефективно відновити ефективність польоту після серйозних пошкоджень. Авторство зображення: І-Сюань Сяо, Сухань Кім і Юфен Чен

Завдяки цьому зграї крихітних роботів можуть краще виконувати завдання в складних умовах, наприклад, проводити пошукову місію в будівлі, що руйнується, або в густому лісі.

«Ми витратили багато часу, щоб зрозуміти динаміку м’яких штучних м’язів, і завдяки новому методу виготовлення та новому розумінню ми можемо показати рівень стійкості до пошкоджень, який можна порівняти з комахами. Ми дуже раді цьому. Але комахи все одно перевершують нас у тому сенсі, що вони можуть втратити до 40% своїх крил і продовжувати літати. Нам ще потрібно трохи надолужити», — каже Кевін Чен, D. Reid Weedon, Молодший доцент кафедри електротехніки та комп’ютерних наук (EECS), керівник лабораторії програмної та мікроробототехніки в науково-дослідній лабораторії електроніки (RLE) і старший автор статті, опублікованої в Science Robotics про ці останні аванси.