محققان تویوتا رباتی ۱.۸ گرمی با امکان تامین انرژی به صورت بی‌سیم ساختند

محققان شرکت تویوتا رباتی ساخته‌اند که شبیه یک حشره پرنده است و انرژی خود را با کمک فناوری فرکانس رادیویی بی‌سیم تامین می‌کند. این ربات ۱.۸ گرمی سبک‌ترین پرنده دنیاست که از یک موتور فرکانس بالا استفاده می‌کند.

پژوهشگران آزمایشگاه تحقیق و توسعه تویوتا رباتی در ابعاد یک حشره ساخته‌اند که در تصویر جلد مجله ماه نوامبر Nature Electronics ظاهر شده است. «تاکاشی اوزاکی» از محققان این پروژه می‌گوید: «پهپادهای کوچک معمولا به خاطر منبع انرژی خود زمان عملیات بسیار محدودی دارند. هدف تحقیقات اخیر ما غلبه بر این محدودیت بوده است. در حال حاضر، منابع تغذیه غیرمتصل با استفاده از امواج الکترومغناطیسی در محصولات مختلف به کار گرفته شده‌اند، اما تاکنون مشخص نبود که تا چه اندازه می‌توان از این فناوری برای ربات‌های پرنده کوچک استفاده کرد.»

تامین انرژی بی‌سیم ربات تویوتا

از این رو، هدف اصلی اوزاکی و همکارانش آزمایش فناوری شارژ بی‌سیم برای ربات‌های پرنده کوچک بود. رباتی که این گروه ساخته اساسا از عملگرهای بال‌زن و پیزوالکتریک ساخته شده که از طریق یک آنتن دوقطبی ۵ گیگاهرتزی انرژی خود را تامین می‌کنند.

یکی از چالش‌های اصلی مهندسان در طراحی رباتی در این اندازه مدیریت حرارتی است که از مصرف انرژی به وجود می‌آید. اوزاکی و همکارانش برای حل این مشکل طراحی مدار ربات خود را بهینه‌سازی کردند تا مطمئن شوند که بخش‌های تولیدکننده گرما در فاصله نزدیک نسبت به یکدیگر قرار ندارند.

به‌علاوه، محققان از یک گیرنده فرکانس رادیویی با نسبت توان به وزن بسیار بیشتر از باتری‌های لیتیوم پلیمری موجود در بازار استفاده کردند. با این کار کارایی و زمان عملیات ربات افزایش چشمگیری پیدا کرد. اوزاکی و تیمش برای ارزیابی کارکرد طراحی خود مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را انجام دادند. آن‌ها موفق شدند ربات خود را بدون نیاز به باتری یا سیم به پرواز دربیاورند.

این ربات قرار است در آینده برای ورود به شکاف‌های باریک یا مناطق صعب‌العبور استفاده شود و ماموریت‌های پیچیده گردآوری اطلاعات را انجام دهد.