Насекомообразный робот получает питание по лучу лазера


    Источник: Вашингтонский университет

    При создании роботизированных устройств любого типа есть одна важная проблема — обеспечение этих систем питанием. Кто-то встраивает в них аккумуляторы, кто-то подводит питание проводами, ну а кто-то предлагает иные варианты. Разработчики из Вашингтонского университета на Международной конференции по робототехнике и автоматизации, проходившей на прошлой неделе в Австралии, показали робота-насекомое, которое получает питание по лучу лазера.

    В принципе, это интересный вариант, который позволяет избавить робота от громоздких аккумуляторов и ограничения по времени работы. «Насекомое» будет летать столько, сколько включен луч лазера. Сфера применения такой системы ограничена указанными особенностями, но это ограничение не такое уж и сильное.

    Зато робот свободен от таких проблем, как малый радиус полета, низкая эффективность или, как говорилось выше, малого времени работы. Летающему роботу, который машет крыльями энергии нужно много, поэтому лазер здесь — один из лучших вариантов.


    Робот получил название RoboFly, его прототип — RoboBee из Гарварда. Размер «робомухи» примерно равен размеру обычного шмеля, зато масса — всего 190 мг. Система запитывается при помощи инфракрасного лазера, который наводится на небольшой фотоэлемент в 250 мВт. На видео выше лазер не наводящийся, так что как только фотоэлемент уходит из фокуса, робот прекращает работу.

    Но по словам специалистов из Вашингтонского университета это не проблема. Главное в этом проекте — разработка самого робота, способного летать при наведении на него лазера. С наведением лучше разработчики справятся. Крылья робота управляются двумя пьезоэлектрическими сервоприводами, за работу которых, в свою очередь, отвечает крохотный микроконтроллер.

    Что касается радиуса действия робота, то пока максимальное расстояние, на которое ему удалось полететь — около 1,23 м (на открытом воздухе). Более мощный тепловой лазер позволяет системе работать на расстоянии в несколько десятков метров. При необходимости за системой может следовать сама лазерная установка — ведь она небольшая и ее можно погрузить на любой автомобиль.

    Область применения робота может быть разной. К примеру — фермерские хозяйства, поиск утечек в нефтепроводах, научные исследования в труднодоступных регионах и т.п. До коммерческого применения разработки, правда, еще далеко. Сейчас ученые работают над совершенствованием системы наведения лазерных лучей на свою «робомуху», для того, чтобы продемонстрировать более продолжительную работу системы.

    Роботы-насекомые давно будоражат умы ученых. Например, в 2015 году компания Festo представила робота-муравья, с шестью лапками и пьезоэлектрическими жвалами. У «муравьев» есть стереокамеры, контроллер, это полноценный робот.


    Кроме того, эта же компания представила робота-бабочку с крыльями из углеродного волокна. Крыльями управляют сервоприводы, среди электронных компонентов — гироскоп, акселерометр, компас, два радиомодуля. Время полета, правда, всего 3-4 минуты.


    Управление производится на компьютере, который принимает и передает сигналы от летающих насекомых.

    Ученые из Медицинского института Говарда Хьюза совместно с Draper Laboratory разрабатывают стрекозу-киборга, которая будет сочетать в себе «миниатюрную навигацию, синтетическую биологию и нейротехнологии». Форм-фактор стрекозы выбран по той простой причине, что эти насекомые распространены по всему миру, а класс их полета — очень высокий, это, если так можно выразиться, асы.

    Кстати, энергия для питания сервоприводов и всей электроники «стрекозы» генерируется при помощи фотоэлементов. Электроника включает также модули автономного управления и навигации — она возможна и за пределами контролируемой среды. Управление роботом производится при помощи так называемой оптогенетической симуляции.
    Поделиться публикацией
    Похожие публикации
    Ой, у вас баннер убежал!

    Ну. И что?
    Реклама
    Комментарии 23
    • +2
      Меня когда-то вот это впечатлило очень — настояшая нервная система червяка в робо-теле! Возможно тут даже новость мелькала www.sciencealert.com/scientists-put-worm-brain-in-lego-robot-openworm-connectome
      • 0
        Зато робот свободен от таких проблем, как малый радиус полета


        Что касается радиуса действия робота, то пока максимальное расстояние, на которое ему удалось полететь — около 1,23 м (на открытом воздухе). Более мощный тепловой лазер позволяет системе работать на расстоянии в несколько десятков метров. При необходимости за системой может следовать сама лазерная установка — ведь она небольшая и ее можно погрузить на любой автомобиль.


        Ню-ню… Как там в Ералаше было про часы и батарейки?
        Я уж не говорю о том, что повышение мощности лазера как бы не очень безопасная штука
        • 0
          Тот, кто сделает на основе этой штуки истребителя комаров или даже мух, заработает десятки миллионов. Импульсный лазер какой нибудь, с поражением на 10 см. Наведение на звук. И баражировать всю ночь над кроватью.
          • 0
            Тогда уж проще сделать наведение самого лазера на насекомое… поставил под потолок или вообще на улице и оно будет наводится и бить слабыми импульсами по комарам. Наводку сделать через камеры внешние, Нейросеть отличит комара от безвредных насекомых, а импульс лазера повредит ему крылья, так что сам комар скорее всего даже выживет, но летать уже не сможет и станет легкой добычей… Для людей это будет полностью безопасно, даже при прямом попадании в глаз- слишком мало время нагрева.
            • 0
              Билл Гейтс давно сделал, но пока что-то никто не коммерциализировал. А жаль, пару турелей на дачу было бы в самый раз.
              • 0

                Проекты лазера против насекомых — https://en.wikipedia.org/wiki/Mosquito_laser https://ru.wikipedia.org/wiki/Антимоскитный_лазер
                Видео от разработчика — Intellectual Ventures Lab:
                https://www.youtube.com/watch?v=eYXPqrXZ1eU https://www.youtube.com/watch?v=fH_x3kpG8Z4
                Выступление на TED 2010 https://www.youtube.com/watch?v=kcwBH_Uevxo "Nathan Myhrvold: Could this laser zap malaria?"
                В 2017 году продукт все ещё не был готов — http://nymag.com/selectall/2017/07/laser-shooting-mosquito-death-machine-nathan-myhrvold.html

                • 0
                  занятно, но нифига не ясно, чего они так на какую-то малярию налегают.
                  Как-будто там где ее нет людям комары нравятся. У нас например в деревне вечером не выйти из дому — комары облепляют. Им плевать на все средства отпугивания, начиная от звуковых и заканчивая химическим. Чем бы ты ни мазался — все-равно будешь облеплен комарами уже через 2-3 минуты. А еще мошка… эта погань еще хуже комаров, и страдает от нее вообще вся живность… а еще слепни, но эти хоть обычно в жару летают и от них хоть отбиться можно, они крупные и их мало. Но вот от тучи гнуса спасения нет, тут поможет только лазерная система уничтожения.
                  Все большинству людей очень хочется подышать свежим воздухом и на дачу они едут не для того, чтоб сидеть на веранде в ОЗК
                  • 0
                    На малярию налегают, наверно, потому, что это до сих пор неизлечимая болезнь, которую необходимо вовремя купировать чтоб тушка не окочурилась.
                    В случае с деревней вопрос обычно не стоит о жизни и смерти/инвалидности (если, конечно, не выходить в трусах и не сидеть часами).
                    • 0
                      ну хз… я бы купил такой агрегат и за 100$ и за 1000$ и даже за 10.000$ (но в складчину с соседями) ибо просто охренеть как нужно реально РАБОТАЮЩЕЕ средство от комаров, слепней и гнуса, а не жалкие рекламные высеры. Чтоб работало без всякой химии, которая не всегда безопасна и звуков, которые могут весьма раздражать домашнюю живность :((
                      • 0
                        Не уверен в эффективности в случае с особо крупными количествами мошкоры, но видел приблуду такую — ловушка для комаров:
                        Корпус, в нем очень маленькое пламя от подведенного газового баллона и нагнетатель воздуха. Комарьё слетается на тепло и засасывается в специальный мешок.
                        Потом вроде как даже этих комаров куда-то использовать можно полезно (куда говорили не помню, но логично это на корм рыбам или в качестве удобрения).

                        P.S. решил погуглить — такая фиговина около 50-70 килорублей стоит.
                        • 0
                          Видел… тепловая ловушка, приманивает комаров теплом и углекислым газом. Самый примитивный вариант банка с плавающей в ней свечкой, это просто развитие идеи… Но нам то надо их не приманить, а убить. Увы комар ориентируется не только на тепло и углекислый газ, так что сей агрегат будет малоэффективен — комары все-равно будут кусать людей. Разве что размещать их сотнями для обескомаривания крупной территории… и против мошки/слепней он не поможет увы.
                          • 0
                            Для того, что бы убить, надо приманить. И желательно не собственной тушкой. =)
                            Почему вспомнил — на стандартном подмосковном участке в пригороде мне показался достаточно эффективным метод экоцида комаров на отдельно взятом участке. По крайней мере, когда отошел метров на 10 от участка (точно в таком же лесу), то набросились на меня кровососущие очень быстро и ощутимо.
                            С мошками и слепнями, кончено, вопрос открытый остается (хотя, хз — может, мошка тоже «поведется» на такой фокус...).
              • +1
                Ну так плох комар, который кусает, как тот, который всю ночь над ухом летает.
                А вы тут предлагаете огромного летающего комара на всю ночь, который еще и лазером пуляет куда не попадя.
                Афигенное решение, че тут…
                • 0
                  Тот, что летает, целится чтобы цапнуть. И вы это знаете, потому и нервничаете от з-з-з-з. Тихое шелестение наоборот будет вселять спокойствие. Разница как от волчьего воя и собачьего лая.
                • 0
                  Нечто подобное уже реализовали.
                  • 0
                    Тоже неплохо. Кто то не поленился и не пожадничал денег на разработку и внедрение.
                • +1
                  А что с безопасностью лазера для глаз?
                  Если для питания робота солнечного света недостаточно, значит мощность лазера существенно выше, и он существенно ярче солнечного зайчика в глаза.
                  • 0
                    Фермерские хозяйства? В теплицах разве что, наверное. На открытом пространстве их птицы сожрут. Вряд-ли они их будут близко рассматривать на предмет съедобности
                    • 0

                      Был бы впечатлен если бы они решили все вопросы с наведением и удержанием луча лазера на этом крохотном фотоэлементе во время полета на расстоянии хотя бы метров 50.
                      А так это напомнило


                      анекдот о филине-стратеге

                      Жили-были мыши, и все их обижали. Как-то пошли они к мудрому филину и говорят:
                      — Мудрый филин, помоги советом. Все нас обижают, коты разные, совы. Что нам делать?
                      Филин подумал и говорит:
                      — А вы станьте ежиками. У ежиков иголки, их никто не обижает.
                      Мыши обрадовались и побежали домой. Но по дороге одна мышка сказала:
                      — Как же мы станем ежиками? — и они побежали обратно, чтобы задать этот вопрос мудрому филину.
                      Прибежав, они спросили:
                      — Мудрый филин, а как же мы станем ежиками?
                      И ответил филин:
                      — Ребята, вы меня ерундой не грузите. Я стратегией занимаюсь.


                      Так и тут: а как же наводить лазер на такую крохотную цель, как эту цель отслеживать с точностью до миллиметров, как гарантировать что этот лазер не повредит никого и ничего вокруг, что делать с препятствиями типа кустов, деревьев, столбов, как обеспечить постоянную ориентацию фотоэлемента относительно источника лазера?
                      "С наведением лучше разработчики справятся." — в этом же и есть 99.9% сложности :)

                      • 0
                        С наведением справятся разработчики техники для вояк. Они за километры наводят лазер. Принцип тот же, расстояния меньше. Базовая поворотная платформа и доведение управляемой линзой.
                        • 0

                          С трудом представляю фермерское хозяйство, способное купить подобную систему наведения. Ну и остальные проблемы остаются.

                          • 0
                            Гражданская техника дешевле армейской ))) Хотя современный комбайн ненамного дешевле танка.
                            • 0

                              Настолько прецизионная гражданская техника не сильно-то и дешевле военной будет :)

                      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                      Самое читаемое
                      Интересные публикации