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El insecto robot alimentado por láser logra el despegue

 

Para los robots de todos los tamaños, la potencia es un problema fundamental. Cualquier robot que se mueva está restringido de una manera u otra por la fuente de alimentación, ya sea que confíe en llevar baterías pesadas, motores de combustión, pilas de combustible o cualquier otra cosa.Es particularmente complicado administrar la energía a medida que el robot se hace más pequeño, ya que es mucho más sencillo escalar estas cosas en lugar de bajar, y para robots muy pequeños (con masas en cientos de miligramos), especialmente aquellos que demandan mucha potencia. , realmente no hay una buena solución. En la práctica, esto significa que en la escala de insectos pequeños, los robots a menudo dependen de las ataduras para obtener energía, lo que no es ideal para hacerlos prácticos a largo plazo.

En la Conferencia Internacional de IEEE sobre Robótica y Automatización en Brisbane, Australia, la semana próxima, los roboticistas de la Universidad de Washington, en Seattle, presentarán RoboFly, un robot de ala con aleteo del tamaño de un insecto impulsado por láser que realiza el primero (muy breve) sin ataduras vuelo de un robot a una escala tan pequeña.

Hay muchas maneras diferentes de alimentar de manera remota un robot de forma remota, pero la mayoría de ellas tienen un alcance bajo o baja eficiencia o no ofrecen mucha potencia. Para algunos robots pequeños, esto está bien, pero un robot volador exige mucha potencia transmitida a una distancia relativamente larga para ser útil. Hay una forma obviamente mejor de hacerlo, y obviamente es mejor porque es la solución para casi todos los problemas de la ciencia: los láseres.

 

    aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa             RoboFly, un diseño basado en el RoboBee aleteo de microrobot del MicroRobotics Lab de Harvard, es aproximadamente del tamaño de un abejorro, y pesa solo 190 miligramos (un poco más que un palillo de dientes). Está alimentado por un láser infrarrojo dirigido a esa pequeña y pequeña célula fotovoltaica, que puede recolectar los 250 mW necesarios para llevar al robot al aire. En el video, el láser no rastrea al robot, por lo que tan pronto como la célula solar se aleja del haz, pierde potencia y el robot deja de volar. Mientras que entregar el poder es una parte importante del desafío, desarrollar el sistema electrónico necesario para convertir ese poder en vuelo es el enfoque inicial del grupo de la Universidad de Washington, que incluyó a Johannes James, Vikram Iyer, Yogesh Chukewad, Shya mnath Gollakota y Sawyer B Fuller . Las alas son accionadas por dos actuadores piezoeléctricos, que requieren alrededor de 250 voltios para maximizar la densidad de potencia. La célula fotovoltaica genera solo 7 voltios, por lo que los investigadores tuvieron que diseñar un convertidor elevador para impulsar las alas y agregar un microcontrolador para controlarlas. Lograron meter ambas cosas en un paquete de componentes electrónicos que pesa menos de 100 mg, lo que permite que el robot funcione completamente sin ataduras. 

 

Es tentador ver el video y decir, "Uh, ¿eso es todo?" Pero tenga en cuenta que lo primero que debe suceder para que el robot logre vuelos más largos es que el láser rastree la célula fotovoltaica para que pueda proporcionar energía continuamente. , y este es un problema en el que otros investigadores han trabajado anteriormente con cierto éxito. El equipo de UW ha sido capaz de alimentar al robot a distancias de hasta 1,23 metros en interiores, y con un láser de salida más alto (o uno que puede enfocarse un poco mejor), esperan que un rango de algunas decenas de metros no se deba gran parte de un problema En última instancia, un RoboFly podría controlarse mediante un láser montado en el techo que lo rastrea donde sea que vaya, o incluso los láseres montados en vehículos en movimiento (u otros robots) que pueden seguir al RoboFly y proporcionar energía indefinidamente.            
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