Вчені розробили робота у формі комахи, який пересувається швидше за тарганів.

Завдяки новаторським розробкам команди з Китаю, колонія мікроботів із анімаційного фільму Disney "Супер шістка" стала на один крок ближче до втілення в реальність.

У лабораторії в Пекіні спритний, крихітний біонічний робот без особливих зусиль пробирається крізь навколишнє середовище. Опинившись у вузькому "глухому куті", машина розміром з комаху швидко відступила назад маленькими кроками.

Професор Ян Сяоцзюнь та його колеги з Університету Бейхань створили робота-комаху завдовжки 2 см, який важить менше двох грамів і може похвалитися площею вертикальної проекції розміром з два нігті.

Скорочення розмірів робота до рівня комахи є значно більшою проблемою, ніж виготовлення його більших аналогів, адже пристрої, що мають розмір бджоли, не можуть використовувати стандартні двигуни. Саме тому пошук компактної системи живлення став справжнім викликом для науковців з усього світу.

"Відмова від зовнішнього джерела живлення означає, що доведеться інтегрувати в робота батареї та друковані плати. Однак додаткове навантаження зробило його нерухомим", - розповідає Лю Чживей, колишній докторант Яна, а нині доцент Університету Бейхан.

У 2009 році Ян звернув увагу на незвичайне явище: при досягненні певного рівня напруги постійного струму виникали стійкі вібрації, що зазвичай пов'язані зі змінним струмом. Цей момент не покидав його думок, спонукаючи міркувати про можливе використання у, скажімо, конструкції маленького дрона.

Тільки в 2017 році Ян почав працювати над створенням мікроробота, схожого на комаху, який міг би функціонувати без підключення до зовнішнього джерела енергії. Проте, впродовж наступних трьох років його команда випробувала безліч варіантів конструкцій і ретельно налаштувала параметри, але робот не зрушив з місця.

Для того щоб запустити свого робота-комаху, Ян уважно проаналізував рухи жуків, коників, диких коней та кроликів.

Біг леопарда слугував основою для натхнення, і в результаті команда створила нове покоління біміметичних роботів-комах під назвою "BHMbot". Ці роботи здатні до вражаючого швидкого бігу без прив'язі, перевищуючи швидкість тарганів, та демонструють відмінну маневреність під час розворотів.

У дослідженні, яке було опубліковане в журналі Science Advances минулого місяця, вчені представили вдосконалену модель робота, що має можливість швидкого переміщення вперед і назад, а також здатен виконувати складні бігові траєкторії під управлінням без проводів.

Цінний винахід, зазвичай, виникає після миті натхнення, що супроводжується тривалим та наполегливим процесом дослідження. Пройшло 15 років з того часу, як Ян почав працювати над розробкою мікророботів, але його старання зрештою дали позитивні результати.

У рамках експерименту BHMbot здатний переміщатися через обмежені простори та досягати зазначених локацій для виконання специфічних завдань.

Завдяки використанню комерційного MEMS-мікрофона, система здатна ефективно уловлювати звукові сигнали SOS, що надходять від Bluetooth-динаміка, захованого під будівельними блоками. Отримані звукові дані потім передаються на комп'ютер, де їх перетворюють у реальний звук, як зазначає Лю.

BHMbot здатен переміщатися через обмежений простір між статорними лопатями цивільного турбовентиляторного двигуна та хвостовою секцією турбореактивного двигуна. Оснащений мікрокамерами розміром у міліметри, в перспективі він зможе фіксувати зображення внутрішніх компонентів авіаційних двигунів.

За словами Яна, ці компактні твори мають великий потенціал для використання в таких областях, як рятувальні операції під час природних катастроф, а також у перевірці структур механічних систем.

Роботизовані комахи також готові до майбутніх польотів. "Наше основне завдання - створити мікродрони з рухомими крилами, які зможуть літати подібно до бджіл", - зазначив Ян.