В Калифорнийском университете в Беркли создали микроскопического робота-летателя без проводов и внешнего источника энергии. Его конструкция, основанная на полете шмеля, может послужить прототипом для будущих дронов, предназначенных для опыления растений или исследования труднодоступных мест.
Рекордно компактный дизайн
Созданный командой профессора Ливэя Линя робот шириной всего 9,4 миллиметра и весом 21 миллиграмм является самым маленьким автономным летающим устройством в мире. Для достижения таких размеров инженеры отказались от встроенной электроники и управляют его с помощью внешнего магнитного поля.
Корпус устройства изготавливается на 3D-принтере из полимера. В его конструкции четырёхлопастный пропеллер для подъёмной силы, балансировочное кольцо с гироскопическим эффектом для стабилизации полёта и магнитный модуль с двумя неодимовыми магнитами диаметром 1 миллиметр и толщиной 0,5 миллиметра. Магниты установлены в центральном кольце и отвечают за движение пропеллера.
Принцип работы
Робот не обладает собственным источником питания. В качестве энергии ему служит изменяющееся магнитное поле, создаваемое специальным устройством.
Магниты внутри робота взаимодействуют с этим полем: то притягиваются, то отталкиваются, что приводит к вращению пропеллера.
Изменение параметров магнитного поля управляет режимом полета. Сила поля регулирует высоту, а напряженность по горизонтали – направление движения: вперед, назад или в стороны.
Благодаря такой системе робот может держаться в воздухе, двигаться в любой стороне и попадать в нужные места с точностью.
Перспективы применения
Специалисты усматривают возможности применения этой технологии в различных сферах: от сельского хозяйства до медицины. В сельском хозяйстве устройства могли бы выполнять опыление растений автономно, в поисково-спасательных операциях — обследовать завалы и труднодоступные места, а в медицине — доставлять лекарства внутри организма.
Дальнейшие планы
Рабочая группа сосредоточена на повышении стабильности полёта робота, предусматривая добавление датчиков для компенсации порывов ветра. Одновременно ведётся работа по уменьшению габаритов аппарата, что даст возможность применить менее мощные магнитные поля и сократить расход энергии.
Исследование опубликовано в журнале .