Colecciones

RoboBee vuela sin ataduras por primera vez, el vehículo más ligero que jamás lo ha hecho

RoboBee vuela sin ataduras por primera vez, el vehículo más ligero que jamás lo ha hecho


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

En un logro récord, los investigadores de Harvard han volado su microrobot RoboBee sin ataduras por primera vez, lo que hace que el robot de décadas de antigüedad sea la máquina más liviana que haya logrado la hazaña.

RoboBee vuela solo por primera vez

Los ingenieros de la Universidad de Harvard han volado su robot Robobee de décadas de antigüedad sin ataduras por primera vez, según un nuevo artículo publicado hoy en la revista. Naturaleza.

RELACIONADO: APRENDE A HACER ROBOTS SIN SABER CODIFICAR

El becario postdoctoral de Harvard Noah Jafferis, también autor principal del artículo de hoy, y el doctorado de Harvard. La candidata y coautora Elizabeth Farrell Helbling habían estado trabajando en el proyecto RoboBee durante unos seis años cuando, en agosto pasado, encendieron las luces halógenas de alta intensidad que dieron a las células fotovoltaicas de RoboBee la energía que necesitaban para lograr su vuelo histórico.

"Este es el resultado de varias décadas de desarrollo", dijo el investigador principal del proyecto RoboBee, Robert Wood, profesor de Ingeniería y Ciencias Aplicadas en Charles River en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard.

El desafío para el equipo de Harvard es familiar para cualquier proyecto de ingeniería, pero especialmente para la robótica: equilibrar el peso de la máquina con los componentes que la alimentan, ya sea una batería o un panel fotovoltaico.

Este desafío llega a dominar casi cualquier otro una vez que se llega a la escala de los robots que pesan menos de 500 miligramos, un campo conocido como microrobótica. A esta escala, las baterías más livianas actualmente disponibles consumirían más de la mitad de este peso, lo que haría que los actuadores que convierten la energía de la batería en la energía cinética que mueve al robot sean demasiado débiles para ser efectivos.

Mientras tanto, las células fotovoltaicas no pesan tanto, pero las células fotovoltaicas más pequeñas todavía tienen una cantidad limitada de energía que pueden producir, y hasta ahora esto no ha podido generar la cantidad de milivatios necesarios para alimentar los actuadores de las alas. para el RoboBee. Esto ha significado que hasta ahora, RoboBee necesitaba estar conectado a una fuente de energía externa para volar.

El vuelo requiere mucha potencia

"Impulsar el vuelo es una especie de Catch-22, ya que la compensación entre masa y potencia se vuelve extremadamente problemática a pequeñas escalas donde el vuelo es inherentemente ineficiente", dijo Wood. "No ayuda que incluso las baterías más pequeñas disponibles comercialmente pesen mucho más que el robot".

Como resultado, no parecía haber mucho más que pudieran mejorar en términos de generación de energía. Utilizando una serie de las células solares más pequeñas disponibles en el mercado, con un peso de unos 10 miligramos cada una, los científicos de Harvard tuvieron que encontrar formas de aprovecharlas al máximo. Incluso bajo la luz solar más intensa posible, estas células solo proporcionaban 0,76 milivatios por miligramo de energía.

Entonces, el equipo regresó y comenzó a realizar varios cambios importantes en el diseño del RoboBee, incluida una importante adición de un segundo juego de alas. El nuevo RoboBee X-Wing, como los investigadores empezaron a llamar al nuevo diseño, demostró ser mucho más poderoso que sus predecesores.

"El cambio de dos a cuatro alas", dijo Jafferis, "junto con cambios menos visibles en el actuador y la relación de transmisión, hizo que el vehículo fuera más eficiente, le dio más sustentación y nos permitió poner todo lo que necesitamos a bordo sin usar más poder."

Con un peso de solo 259 miligramos en total, aproximadamente una cuarta parte del peso de un clip estándar, los investigadores pudieron usar bombillas halógenas de alta intensidad para proporcionar al RoboBee X-Wing la potencia que necesitaba para despegar y lograr un vuelo sostenido. , según su periódico. Con 120 milivatios, la energía que necesita el RoboBee X-Wing ni siquiera es suficiente para encender una sola bombilla en una cadena de luces navideñas, pero aún es tres veces más energía que la que su matriz solar podría producir bajo la luz solar más intensa. . Como tal, el RoboBee, aunque no está atado a la alimentación externa, está atrapado bajo luces artificiales en un laboratorio por el momento.

El microrobot también carece de cualquier tipo de mecanismo de control a bordo, por lo que si bien puede mantener el vuelo, no puede controlar hacia dónde se dirige. Este y otros desafíos permanecen para el equipo de RoboBee, pero después de una década de necesitar estar enchufado para que funcione, el equipo aún ha superado un obstáculo importante.

"Durante la vida de este proyecto, hemos desarrollado secuencialmente soluciones para problemas desafiantes, como cómo construir dispositivos complejos a escalas milimétricas, cómo crear músculos artificiales a escala milimétrica de alto rendimiento, diseños bioinspirados y sensores novedosos, y estrategias de control de vuelo. "Dijo Wood. "Ahora que están surgiendo soluciones de energía, el siguiente paso es el control a bordo".

En resumen, la ingeniería a cualquier escala es un proceso interminable de mejoras iterativas que abordan un desafío a la vez, y RoboBee no es diferente.

"Cuando ves la ingeniería en las películas, si algo no funciona, la gente lo ataca una o dos veces y de repente funciona. La ciencia real no es así", dijo Helbling. "Atacamos este problema de todas las formas posibles para finalmente lograr lo que hicimos. Al final, es bastante emocionante".


Ver el vídeo: Arcangel Miguel - Nuevo Ciclo en Progreso (Mayo 2022).