Японцы создали робота-насекомого, не нуждающегося в батарее и проводном подключении - «Наука и технологии»

На страницах нашего сайта можно найти множество материала, посвященного крошечным и легким летающим роботам, живыми прототипами конструкции которых являются насекомые разных видов. За редкими исключениями все такие роботы летают за счет энергии, поступающей через тончайшие электрические провода, что существенно ограничивает возможность практического использования подобных устройств. Этого недостатка полностью лишен новый робот, по внешнему виду практически не отличающийся от своих предшественников. Единственным и самым важным исключением является то, что крошечный летательный аппарат получает необходимую ему энергию при помощи беспроводной радиочастотной технологии.

Созданный специалистами Центральной лаборатории (Central R&D Lab) компании Toyota, летающий робот имеет шесть крыльев, приводимых в действие единым пьезоэлектрическим приводом, электронный блок и дипольную антенну на диапазон 5 ГГц, которая превращает энергию радиоволн в электричество. Эта антенна и остальная электроника обеспечивают замечательное соотношение получаемой мощности к весу системы, которое составляет 4,900 Вт*кг^-1.

Ключевой проблемой, с которой столкнулись японские исследователи и с которой сталкиваются другие разработчики подобной миниатюрной техники, является нагрев некоторых компонентов, вызванный неизбежными потерями энергии при ее преобразовании. Для преодоления этой проблемы, японские исследователи оптимизировали электронную схему робота и расположили основные тепловыделяющие компоненты на максимально возможном удалении друг от друга, давая возможность теплу максимально эффективно быть рассеянным в окружающей среде.

"Нашим основным достижением является разработка схемы, элементы которой весят менее одного грамма, способной принять и обработать более одного Ватта мощности, передаваемой через расстояние при помощи направленных радиоволн" - пишут исследователи, - "При помощи такой же технологии могут быть приведены в действие не только летающие роботы, но и другие устройства, нуждающиеся в немалом количестве энергии".

Во время тестов, основным назначением которых являлись испытания системы беспроводной передачи энергии, японские исследователи сумели поднять в воздух летающего робота, который завис на месте и смог продержаться там в течение неограниченного времени.

Созданный японцами робот весит всего 1.8 грамма, минимум в 25 раз легче, чем другие подобные устройства с системой беспроводной радиочастотной передачи энергии. И за счет своих малых габаритов такой робот сможет действовать в условиях крайне ограниченного пространства, к примеру, внутри трубопроводов, выискивая трещины и дефекты.

"Нашим следующим шагом будет объединение системы беспроводной передачи энергии с контроллером, который будет принимать команды при помощи тех же самых радиоволн, и который будет управлять параметрами полета робота" - пишут исследователи, - "Это позволит роботу не только зависать на одном месте, но и летать свободно во всех возможных направлениях. Мы считаем, что это уже реализуемо с технической точки зрения в настоящее время".