این زنبور رباتیک مینیاتوری می تواند با استفاده از الکتریسیته ساکن به هر سطحی بچسبد

محققین دانشگاه هاروارد موفق به توسعه یک ربات پرنده بسیار کوچک شده اند که می تواند با استفاده از الکتریسیته ساکن به هر سطحی بچسبد. میزان انرژی مصرفی این ربات مینیاتوری برای متصل ماندن به سطوح مختلف، ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ بار از نیروی لازم برای در هوا ماندنش کمتر است.

تیم توسعه دهنده معتقد است که قابلیت فوق می تواند به تولید نسل تازه ای از ربات های حشره مانندی منجر شود که قابلیت انجام ماموریت های نظارتی برای مدت زمانی بسیار طولانی تری را خواهند داشت.

وزن این ربات با نام RoboBee، تنها ۸ صدم گرم است و برای پرواز یک جفت بال شبیه بال های مگس دارد که می تواند با سرعت ۱۲۰ بار در ثانیه آنها را در هوا حرکت دهد. ربات فوق تا قبل از این برای فرود متکی به یک سه پایه کوچک بوده است. یعنی تنها می توانست روی سطوح صاف و افقی فرود بیاید. اما با مکانیزم جدید می تواند در هر زاویه ای رو هر سطحی از جمله برگ گیاهان، شیشه، چوب، سنگ آجر و . . . بنشیند.

مزیت این مکانیزم تنها مربوط به توانایی فرود آن نمی شود، بلکه این ربات را برای انجام ماموریت های نظارتی طولانی مدت نیز ایدئال می سازد؛ یک پهپاد بیش از ۲۰ دقیقه نمی تواند در هوا باقی بماند، چرا که ظرفیت باتری آن محدود است. اما اگر یک ربات بتواند با مصرف انرژی بسیار ناچیزی چسبیده به یک سطح باقی بماند. می تواند ساعت ها به ماموریت خود ادامه دهد.

RoboBee برای اتصال به سطوح مختلف مجهز به یک پد دایره ای شده است که در زیر لایه نازک پلیمری آن، الکترودهایی از جنس مس برای القای الکتریسیته ساکن قرار دارد. مفصل اتصال پد فوق به ربات حالتی اسفنجی دارد تا پرنده کوچک ما بتواند با هر زاویه ای به سطح مورد نظرش نزدیک شده و به آن بچسبد.

پد اتصالی RoboBee برای چسبیدن به سطوح از همان روشی استفاده می کند که یک بادکنک مالش یافته با موهای سر با کمک آن به هر سطحی می چسبد. یک جریان الکتریکی ناچیز الکترون ها را بر سطح الکترودهای مسی متمرکز می کند، که این کار باعث ایجاد قطب های مغناطیسی روی سطح دایره آن می شود. با نزدیک شدن سطح باردار پد به سطح جسم هدف، در آنجا نیز قطب های مغناطیسی در جهت مخالف القا می شود، و همین امر سبب چسبیدن آنها به یکدیگر می گردد.

شاید به نظر عده ای اینطور برسد که چه لزومی به استفاده از این مکانیزم پیچیده و انرژی بر (هرچند ناچیز) برای فرود است؟ پاسخ در اینجاست که ما با رباتی بسیار کوچک و سبک سر و کار داریم. اگر طبیعت را در نظر بگیرید، بسیاری از حشرات کوچک مثل مگس ها، از میلیون های زائده ریزی که در پاهای خود دارند، به عنوان ابزار نگه دارنده خود بر روی سطوح مختلف استفاده می کنند. توسعه ابزار مشابهی برای رباتی با ابعاد RoboBee بسیار دشوار است. بنابراین روش جایگزین الکترواستاتیکی بیش از سایر تکنیک ها به کار خواهد آمد.

به علاوه این که، بزرگتر کردن هر چه بیشتر یک ربات پرنده، به معنی نیاز بیشتر آن به سنسورها و ابزارهای هدایتگر است. یعنی هرقدر ربات شما کوچک تر و سبک تر باشد، هدایت آن هم آسان تر خواهد بود. دیاگرام زیر نشان می دهد که چگونه بزرگتر شدن جثه یک پرنده (حیوان و ربات) سبب پیچیده تر شدن مکانیزم مکانیکی آن برای نشستن رو سطوح مختلف خواهد شد.

پلتفرم RoboBee با تمام خلاقیتی که در طراحی آن به کار رفته، هنوز راه درازی تا تکمیل شدن در پیش دارد. در حال حاضر منبع تغذیه و سیستم هوشمند هدایتگر آن، خارج از بدنه اش قرار دارند. یعنی این پرنده مینیاتوری برای زنده ماندن و هدایت شدن به سیم های متصل به خود وابسته است. به علاوه این که در مقابل کوچکترین تغییر جریان هوا نیز دچار اختلال در پرواز می شود. حتی رد شد یک نفر از کنار آن نیز سبب برهم خوردن تعادل پرواز RoboBee خواهد شد. بنابراین لازم است تا طراحان فکری برای حفظ تعادل و پایداری این پرنده کوچک در هوا کنند.

قدم بعدی نیز افزودن منبع نیرو و سیستم هدایتگر به این ربات است. تیم تحقیق تصور می کند که ۲ سال زمان برای انجام چنین کاری نیاز است. به علاوه این که ۵ تا ۱۰ سال دیگر وقت می گیرد تا این زنبور رباتیک کوچک با همین ابعاد پای به دنیای واقعی بگذارد.