ראשי > טכנולוגיה > מדע וטכנולוגיה

רובוט קטנטן וחדשני דמוי דבורה

גודל גופן:

א א

מאת: תמיר אשל, אתר I-HLS.

צוות חוקרים מבית הספר להנדסה ומדעים יישומיים (SEAS) של אוניברסיטת הרווארד מפתח רובוט בגודל חרק, שערך את טיסתו הראשונה בקיץ שעבר. ה-RoboBee, שגודלו מחצית מהדק נייר, שוקל פחות מעשירית גרם, מבוסס על ביולוגיית הזבוב ונוצר הודות לפריצות דרך בתחומי המזעור והייצור.

רובוט דמוי דבורה RoboBee מבצע טיסות מבוקרות

האנטומיה הייחודית של RoboBee, עם מידות של פחות ממילימטר, משתמשת בשתי כנפיים בעובי של פיסה, המתנפנפות 120 פעם בשנייה, באופן כמעט בלתי נראה. בגופים בעלי מידות זעירות, שינויים זעירים בזרימת האוויר עשויים להיות בעלי השפעה רבה על דינאמיקת הטיסה, ומערכת הבקרה צריכה להיות מסוגלת להגיב במהירות מתאימה לשמירה על יציבות. עבור "שריר" הכנפיים, הרובוט הזעיר עושה שימוש במנועים פיאזו-אלקטריים – רצועות קראמיות המתרחבות ומתכווצות כשמופעל שדה חשמלי. צירים דקים של פלסטיק המשובצים בתוך גוף סיבי הפחם משמשים כמפרקים, ומערכת בקרה עדינה ומאוזנת מפקדת על התנועות הסיבוביות, תוך הנעת הכנפיים המתנפנפות באופן דיפרנציאלי ליצירת תנועה כיוונית.

הטיסות הראשונות שהתקיימו בקיץ 2012 השתמשו בגרסה שבה ה-RoboBee קשור, לצורך הזנת כוח ועיבוד מהתקנים חיצוניים. הצעד הבא בתוכנית יכלול שילוב עבודות מקבילות של צוותי מחקר שונים העובדים על פיתוחים בתחומי המוח, התנהגות מתואמת של המושבה, מקור הכוח וכד', כולם מובילים לפיתוח רובוטים אלחוטיים אוטונומיים דמויי חרקים. לצורך זה נדרש פיתוח תאי דלק בעלי צפיפות אנרגיה גבוהה, לפני שה-RoboBee יוכל לעוף באופן עצמאי יותר.

יישומים של 'ייצורים' מסוג RoboBee עשויים לכלול ניטור סביבתי מבוזר, פעולות חיפוש והצלה, או סיוע בהאבקת יבולים, אבל החומרים, שיטות הייצור והרכיבים המתהווים בתהליך הפיתוח עשויים להתברר כהרבה יותר משמעותיים.

גם חיל האוויר האמריקאי עובד על טכנולוגיות דומות, במסגרת תוכנית Micro-Aviary של מעבדת המחקר בחיל האוויר. גם בצבא ארה"ב עובדים על חרקים זעירים.

לפי Robert J. Wood, חוקר ראשי בפרויקט RoboBee הנתמך על ידי ה- National Science Foundation, פריצות הדרך שנעשו לאחרונה במעבדה בתחומי הייצור, החומרים, והעיצוב, סללו את הדרך להישג החדש של ה-RoboBee. "כעת, לאחר שקיבלנו את הפלטפורמה הייחודית הזאת, יש עשרות בדיקות שאנו מתחילים לעשות, כולל תמרוני בקרה ונחיתות תוקפניים יותר", אומר Wood. החרקים הרובוטיים מנצלים גם את טכניקת הייצור פורצת הדרך מסוג Pop-Up שפותחה על ידי צוותו של Wood ב-2011.

באמצעות ה-Pop-Up Manufacturing process שכבות חומרים שונים החתוכים בלייזר מונחות זו על גבי זו ומשולבות יחד כמו כריך ללוחית דקה, שטוחה, המתקפלת כמו ספר pop-up של ילד למבנה אלקטרומכאני מלא. התהליך איפשר לצוות להאיץ את פיתוח אבות הטיפוס, תוך מעבר על 20 אבות טיפוס במהלך תקופה של שישה חודשים.

תהליך ייצור ה-pop-up עשוי לאפשר סוג חדש של התקנים רפואיים מורכבים.

המשרד לפיתוח טכנולוגיות, בשיתוף עם ה-SEAS של הרוורד וה- Wyss Institute מצויים כבר בתהליך הסבת כמה מהטכנולוגיות עליהן מתבסס המחקר למוצרים ושירותים מסחריים. התוכנית נתמכה על ידי מכון Wyss להנדסה בהשראה ביולוגית באוניברסיטת הרווארד.

עוד בנושא הגנת המולדת באתר

www.i-hls.com

שתף כתבה