کوچکترین ربات پرنده بی سیم جهان اختراع شد

Thursday 03 April 2025 - 12:12

تاریخچه فناوری یک واقعیت غیرقابل انکار را تأیید می کند: به حداقل رساندن اندازه و وزن، افزایش کارایی و دقت. این اساساً در مورد همه محصولات، از تلویزیون گرفته تا ربات‌هایی که به زندگی مدرن حمله کرده‌اند، کارآمد شده‌اند و به سختی با چشم غیرمسلح وزن دارند، صدق می‌کند.

سرانجام مهندسان دانشگاه کالیفرنیا در برکلی موفق به توسعه کوچکترین ربات پرنده بی سیم جهان شدند. طراحی این وسیله کوچک از انعطاف پذیری و کارایی زنبورها الهام گرفته شده است. قطر آن تنها یک سانتی متر و وزن آن تنها 21 میلی گرم است.

علیرغم اندازه بسیار کوچکش، توانایی شناور شدن و ماندن در هوا، تغییر جهت و هدف قرار دادن اجسام خاص را با دقت دارد.

این نوآوری به چالش‌های ذاتی دنیای میکرورباتیک، به‌ویژه آن‌هایی که مربوط به مکانیسم‌های حفاظت و کنترل انرژی هستند، می‌پردازد. طرح‌های سنتی اغلب به باتری‌های داخلی و سیستم‌های الکترونیکی پیچیده متکی هستند که در مقیاس کوچک غیرعملی هستند.

برای غلبه بر این مانع، تیم برکلی یک رویکرد جدید ابداع کرد: استفاده از یک میدان مغناطیسی خارجی برای تامین همزمان نیرو و کنترل حرکت ربات.

ساختار این ربات شبیه یک فن کوچک مجهز به دو آهنربای کوچک است. هنگامی که در معرض میدان مغناطیسی خارجی قرار می گیرند، این آهنرباها نیروهایی را ایجاد می کنند که باعث می شود فن بچرخد و بالابر کافی برای پرواز ایجاد کند.

این رویکرد پیشرانه و کنترل نه تنها وزن دستگاه را کاهش می دهد، بلکه کل طراحی آن را ساده می کند و نیازی به منابع انرژی داخلی یا مدارهای الکترونیکی پیچیده را از بین می برد.

این امر کاربردهای متعددی مانند لقاح مصنوعی، نظارت بر محیط زیست، و بازرسی مناطق صعب العبور، مانند آنهایی که در داخل لوله ها یا ماشین آلات صنعتی هستند، باز می کند.

در حالی که نمونه اولیه با موفقیت در محیط‌های کنترل‌شده پرواز کرده است، تنها در شرایط پرواز نامطلوب عمل می‌کند، به این معنی که فاقد حسگرهای داخلی برای تشخیص موقعیت یا تنظیم مسیر آن در زمان واقعی است. این امر آن را در برابر عوامل محیطی مانند وزش باد آسیب پذیر می کند. توسعه این ربات پرنده مینیاتوری نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در زمینه میکرورباتیک است.

تامین قدرت، کنترل و پایداری از دیرباز چالش اصلی این نوع دستگاه ها بوده است. به عنوان مثال، پروژه RoboBee دانشگاه هاروارد با استفاده از سیم برای برق و کنترل به پرواز محدودی دست یافت، اما از عملکرد کاملا بی سیم کوتاهی کرد.