Os engenheiros criam o menor robô voador sem fio do mundo

Como um Bumblebee voando de flor em flor, um novo robô voador inspirado a insetos criado por engenheiros da Universidade da Califórnia, Berkeley, pode pairar, mudar a trajetória e até atingir pequenos alvos. Com menos de 1 centímetro de diâmetro, o dispositivo pesa apenas 21 miligramas, tornando -o o menor robô sem fio do mundo capaz de vôo controlado.

“As abelhas exibem habilidades aeronáuticas notáveis, como navegação, pairando e polinização, que os robôs voadores artificiais de escala semelhante não conseguem”, disse Liwei Lin, professora de engenharia mecânica da UC Berkeley. “Este robô voador pode ser controlado sem fio para se aproximar e atingir um alvo designado, imitando o mecanismo de polinização como uma abelha recolhe o néctar e voa para longe”.

Lin é o autor sênior de um novo artigo que descreve o robô publicado na sexta -feira, 28 de março no Journal Avanços científicos.

Para um robô voar, ele deve estar equipado com uma fonte de energia, como uma bateria e eletrônicos para controle de vôo, os quais podem ser desafiadores para se integrar em dispositivos muito pequenos e leves. Para superar esse problema, Lin e a equipe da UC Berkeley usaram um campo magnético externo para alimentar o dispositivo e controlar a trajetória de vôo.

O robô tem a forma de uma pequena hélice e inclui dois ímãs pequenos. Sob a influência de um campo magnético externo, esses ímãs são atraídos e repelidos, fazendo com que a hélice gire e gerando elevação suficiente para elevar o robô do chão. O caminho de vôo do robô pode ser controlado com precisão modulando a força do campo magnético.

O próximo maior robô com capacidades de voo semelhantes é de 2,8 cm de diâmetro, quase três vezes maior que o novo robô voador.

“Os pequenos robôs voadores são úteis para explorar pequenas cavidades e outros ambientes complicados”, disse o co-primeiro autor do estudo, Fanping Sui, que recentemente concluiu um doutorado. em engenharia na UC Berkeley. “Isso pode ser usado para polinização artificial ou inspecionar pequenos espaços, como o interior de um tubo”.

Atualmente, o robô é capaz apenas de vôo passivo. Isso significa que, diferentemente dos aviões ou dos drones mais avançados, ele não possui sensores a bordo para detectar sua posição ou trajetória atual e não pode ajustar seus movimentos em tempo real. Portanto, embora o robô seja capaz de vias precisas, uma mudança repentina no ambiente – como um vento forte – poderia derrubá -lo do curso.

“No futuro, tentaremos adicionar controle ativo, o que nos permitiria alterar a atitude e a posição do robô em tempo real”, disse Wei Yue, co-primeiro autor do estudo e um estudante de graduação no laboratório Liwei Lin.

A operação do robô também requer um forte campo magnético fornecido por uma bobina de campo eletromagnético. No entanto, miniaturizar ainda mais o robô com menos de 1 mm de diâmetro – sobre o tamanho de um mosquito – poderia torná -lo leve o suficiente para ser controlado por campos magnéticos muito mais fracos, como os fornecidos pelas ondas de rádio.

Além do novo robô inspirado em Bumblebee, a equipe de Lin também criou um robô inspirado em baratas que pode correr pelo chão e sobreviver sendo pisado por um humano. E Yue está trabalhando em novos robôs “enxames” que podem trabalhar juntos como formigas para alcançar tarefas que seriam impossíveis para os robôs individuais alcançarem sozinhos.

“Estou trabalhando com robôs em escala de 5 milímetros que podem rastejar, rolar e girar, e eles também podem trabalhar juntos para formar correntes e matrizes, ou realizar tarefas ainda mais difíceis”, disse Yue. “Eles poderiam ser usados ​​em cirurgia minimamente invasiva, porque poderíamos injetar vários deles no corpo e fazê -los cooperar para formar stents, eliminar coágulos ou realizar outras tarefas”.