โดรนขนาดแมลงใหม่ที่พัฒนาขึ้น มีความทนทานต่อการชน

หลังจากหลายๆ การพยายามในด้านนี้ นักวิจัยที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ได้ประสบความสำเร็จในการนำความคล่องตัวของแมลงมาใช้กับหุ่นบินขนาดเล็ก

ศาสตราจารย์ Kevin Yufeng Chen เป็นผู้สร้างระบบนี้ และเป็นสมาชิกของภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ serta ห้องปฏิบัติการอิเล็กทรอนิกส์

การวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร IEEE Transactions on Robotics โดยมี Zhiijian นักศึกษาปริญญาเอกของ MIT, Siyi Xu นักศึกษาปริญญาเอกของ Harvard University และ Pakpong Chiraattananon นักหุ่นยนต์ของ City University of Hong Kong เป็นผู้ร่วมเขียน

หุ่นบินอาศัย Soft Actuator

หุ่นบินเหล่านี้อาศัย Soft Actuator ใหม่ที่ช่วยให้พวกมันสามารถ克服ความท้าทายทางกายภาพต่างๆ ในการบินจริง

ปัจจุบัน โดรน需要พื้นที่เปิดกว้างเนื่องจากไม่สามารถบินในพื้นที่แคบๆ ได้ เนื่องจากไม่สามารถรับมือกับการชนได้

“ถ้าเรามองเห็นโดรนส่วนใหญ่ในปัจจุบัน พวกมันค่อนข้างใหญ่” Chen กล่าว “ส่วนใหญ่ของการประยุกต์ใช้โดรนเกี่ยวข้องกับการบินกลางแจ้ง คำถามคือ: คุณสามารถสร้างหุ่นบินขนาดแมลงได้หรือไม่ ที่สามารถเคลื่อนที่ในพื้นที่ซับซ้อนและยุ่งเหยิงได้?”

ตาม Chen “ความท้าทายในการสร้างหุ่นบินขนาดเล็กนั้นยิ่งใหญ่มาก”

https://www.youtube.com/watch?v=50_kK9phHy8

ทางเลือกอื่นแทนการลดขนาดมอเตอร์

หนึ่งในข้อจำกัดหลักของโดรนที่มีขนาดใหญ่กว่าคือต้องการมอเตอร์ที่สูญเสียประสิทธิภาพเมื่อลดขนาดลง ซึ่งเป็นเหตุผลที่ Chen กล่าวว่าจำเป็นต้องมีทางเลือกอื่น

ทางเลือกหลักจนถึงตอนนี้คือแอคชูเอเตอร์ที่เล็กและแข็งทำจากวัสดุเซรามิกพี佐อิเล็กทริก แต่วัสดุเหล่านี้เปราะบาง ทำให้หุ่นบินไม่สามารถทนต่อการชนได้

Chen ใช้ Soft Actuator เพื่อพัฒนาหุ่นบินที่มีความน่าเชื่อถือมากกว่า และไม่เหมือนกับแอคชูเอเตอร์ที่แข็ง Soft Actuator ประกอบด้วยกระบอกยางบางที่เคลือบด้วยคาร์บอนนาโนทิวบ์

แอคชูเอเตอร์ใหม่สามารถบิดเป็นรูปปีกได้ 500 ครั้งต่อวินาที เช่นเดียวกับแมลง

“คุณสามารถตีหุ่นบินได้ขณะบิน และมันสามารถฟื้นตัวได้” Chen กล่าว “มันสามารถทำการบินได้อย่างดุเดือด เช่น การกลับหัวในอากาศ”

หุ่นบินขนาดแมลงนี้มีน้ำหนักเพียง 0.6 กรัม ซึ่งเท่ากับน้ำหนักของผึ้งบัมเบิลบี

“หากคุณต้องการเรียนรู้ว่าแมลงบินอย่างไร มันจะสอนให้คุณสร้างแบบจำลองหุ่นบินที่มีขนาดเท่ากัน” Chen กล่าว “คุณสามารถเปลี่ยนแปลงบางสิ่งและดูว่ามันส่งผลต่อการเคลื่อนไหวหรือการเปลี่ยนแปลงของแรงไหลได้อย่างไร

Chen หวังว่าหุ่นบินเหล่านี้จะสามารถใช้ได้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เกษตรกรรม และการใช้งานที่เป็นไปได้ ได้แก่ การจัดการพืชผลและการเดินทางค้นหาและช่วยเหลือ

“สิ่งเหล่านั้นสามารถท้าทายหุ่นบินที่มีขนาดใหญ่มาก” Chen กล่าว