Китайская команда разработала робота-насекомого, бегающего быстрее тараканов

Пекин, 7 декабря /Синьхуа/ -- Благодаря инновациям одной китайской команды, колония микроботов из диснеевского мультфильма "Большой герой 6" становится все ближе к реальности.

В одной из пекинских лабораторий проворный крошечный бионический робот без особых усилий перемещается по окружающей среде. Оказавшись в узком "тупичке", машинка размером с насекомое быстро пятится назад мелкими шажками.

Профессор Янь Сяоцзюнь с коллегами из университета "Бэйхан" /Пекинский аэрокосмический университет/ создали робота-насекомое длиной 2 см, который весит менее двух граммов и отличается вертикальной проекционной областью размером с два ногтя.

Уменьшение робота до размеров насекомого является более сложной задачей, чем создание его более крупных аналогов, поскольку машины размером с пчелу не могут быть оснащены обычными двигателями. Поэтому поиск миниатюрной энергосистемы долгое время был трудной задачей для исследователей всего мира.

"Отключение связи с внешним источником питания означает необходимость встраивания батареи и печатных плат в робота. Однако дополнительная нагрузка делает его неподвижным", - напомнил Лю Чживэй, бывший докторант Янь Сяоцзюня, а ныне доцент университета "Бэйхан".

В 2009 году Янь Сяоцзюнь заметил удивительное явление: при превышении определенного порога напряжение постоянного тока вызывает устойчивые вибрации, что обычно ассоциируется с переменным током. Этот момент постоянно крутился у него в голове, намекая на потенциальное применение, например, крыльев крошечного дрона.

Только в 2017 году Янь Сяоцзюнь приступил к разработке робота размером с насекомое, способного передвигаться без внешнего источника питания. В течение последующих трех лет его команда тщательно изучала десятки конструкций корпуса и настраивала параметры, но робот упорно отказывался двигаться.

Чтобы научить своего робота-насекомого ходить, Янь Сяоцзюнь внимательно изучал походку жуков, кузнечиков, диких лошадей и кроликов.

В конечном итоге именно прыжки и бег леопарда послужили для него источником вдохновения, и команда в итоге разработала новое поколение биомиметических роботов-насекомых "BHMbot", способных к сверхбыстрому бегу со скоростью, превышающей тараканью, и с лучшей маневренностью при поворотах.

В исследовании, опубликованном в прошлом месяце в журнале Science Advances, они сообщили об обновленной версии робота, способной быстро двигаться вперед и назад и бегать по сложной траектории на беспроводном управлении.

Хорошее изобретение обычно рождается благодаря толике вдохновения, за которой следует множество тщательных исследований. Прошло 15 лет с тех пор, как Янь Сяоцзюнь начал свои исследования в области крошечных роботов, но его усилия окупились.

В ходе эксперимента BHMbot прошел через узкие пространства и достиг определенных мест для выполнения специальных задач.

По словам Лю Чживэя, с помощью коммерческого MEMS-микрофона он может успешно собирать звуковые сигналы SOS от Bluetooth-динамика, скрытого под строительными блоками, а затем передавать звуковые данные на компьютер и преобразовывать их в реальный звук.

BHMbot также может проходить через узкий проход между двумя лопатками статора гражданского турбовентиляторного двигателя и хвостовой частью турбореактивного двигателя. Оснащенный микрокамерами миллиметрового масштаба, он может в будущем получать внутренние изображения авиационных двигателей.

Как указал Янь Сяоцзюнь, эти миниатюрные роботы могут найти многообещающее применение в таких областях, как поиск и спасение людей при стихийных бедствиях, а также при проверке конструкций механического оборудования.

Также ожидается и первый полет роботов-насекомых. "Наша конечная цель - разработать микро-дроны с хлопающими крыльями, которые будут летать как пчелы", - резюмировал Янь Сяоцзюнь.