Llámalos RoboBats. En un artículo reciente en ciencia , los robotistas de Harvard demuestran que sus microrobots voladores, apodados RoboBees, ahora pueden posarse durante el vuelo para ahorrar energía, como murciélagos, pájaros o mariposas.
"Muchas aplicaciones para pequeños drones requieren que permanezcan en el aire por períodos prolongados", dijo Moritz Graule, primer autor del artículo que realizó esta investigación como estudiante en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard SEAS y el Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada en la Universidad de Harvard. "Desafortunadamente, los drones más pequeños se quedan sin energía rápidamente. Queremos mantenerlos en el aire por más tiempo sin requerir demasiada energía adicional".
El equipo encontró inspiración en la naturaleza y la ciencia simple.
"Muchos animales diferentes usan la percha para conservar energía", dijo Kevin Ma, un post-doctor en SEAS y el Instituto Wyss y coautor. "Pero los métodos que usan para percharse, como adhesivos adhesivos o enganchar con garras, soninapropiada para un microrobot del tamaño de un clip, ya que requieren sistemas complejos con partes móviles o altas fuerzas para el desprendimiento ".
En cambio, el equipo recurrió a la adhesión electrostática, la misma ciencia básica que hace que un calcetín con carga estática se adhiera a la pernera de un pantalón o que un globo se adhiera a la pared.
Cuando frotas un globo sobre un suéter de lana, el globo se carga negativamente. Si el globo cargado se acerca a una pared, esa carga negativa aleja algunos de los electrones de la pared, dejando la superficie cargada positivamente.carga entonces hace que el globo se pegue a la pared.
"En el caso del globo, sin embargo, las cargas se disipan con el tiempo, y el globo finalmente se caerá", dijo Graule. "En nuestro sistema, se suministra constantemente una pequeña cantidad de energía para mantener la atracción".
El RoboBee, pionero en el Harvard Microrobotics Lab, utiliza un parche de electrodos y una montura de espuma que absorbe los golpes. Todo el mecanismo pesa 13.4 mg, con lo que el peso total del robot es de aproximadamente 100 mg, similar al peso de un verdaderoabeja. El robot despega y vuela normalmente. Cuando el parche de electrodos recibe una carga, puede adherirse a casi cualquier superficie, desde vidrio a madera a una hoja. Para desconectar, la fuente de alimentación simplemente se apaga.
"Una de las mayores ventajas de este sistema es que no causa fuerzas desestabilizadoras durante la desconexión, que es crucial para un robot tan pequeño y delicado como el nuestro", dijo Graule.
El parche requiere aproximadamente 1000 veces menos energía para posarse que para desplazarse, lo que ofrece extender drásticamente la vida operativa del robot. Reducir los requisitos de energía del robot es fundamental para los investigadores, ya que trabajan para integrar las baterías a bordo en RoboBees sin ataduras.
"El uso de adhesivos que son controlables sin mecanismos físicos complejos, de baja potencia y que pueden adherirse a una gran variedad de superficies es perfecto para robots que son ágiles pero tienen una carga útil limitada, como el RoboBee", agregó Robert Wood,Profesor Charles River de Ingeniería y Ciencias Aplicadas en SEAS y miembro principal de la facultad del Instituto Wyss, y autor principal del estudio: "Cuando se fabrican robots del tamaño de insectos, la simplicidad y la baja potencia son siempre limitaciones clave".
En este momento, el RoboBee solo puede posarse debajo de voladizos y techos, ya que el parche electrostático está conectado a la parte superior del vehículo. Luego, el equipo espera cambiar el diseño mecánico para que el robot pueda posarse en cualquier superficie.
"Hay más desafíos para hacer un sistema robusto de aterrizaje robótico, pero este resultado experimental demuestra una solución muy versátil al problema de mantener a los microrobots voladores operando por más tiempo sin agotar rápidamente la energía", dijo Ma.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences . Original escrito por Leah Burrows. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :