Гарвардские ученые создали первого миниатюрного робота, который может летать неограниченно долго и при этом обладает рекордно малыми размерами. Описание этой «киберпчелы» и ее возможные применения были представлены в журнале Nature.

«Этот робот – плод десятилетней кропотливой работы. Почти все попытки научить машину летать без притока энергии извне превращаются в бесконечный конфликт между массой аппарата и вырабатываемой им подъемной силой, что особенно характерно для самых миниатюрных установок. Даже самая небольшая батарейка весит больше, чем вся наша пчела», — отмечает Роберт Вуд (Robert Wood), профессор из Гарварда.

За последние годы ученые и инженеры создали десятки роботов, способных бегать столь же быстро, как гепард, летать не хуже летучих мышей и птиц и совершать многие другие действия, недоступные для человека. Подобные машины, как надеются ученые, значительно расширят возможности человечества в уже ближайшем будущем.

Долгое время конструкторы роботов мечтали о создании миниатюрных машин, способных летать так же, как это делают птицы-колибри, а также бабочки, стрекозы, пчелы и других летающие насекомые. Эту задачу им не удавалось долгое время решить из-за того, что полет требует несоизмеримо больше ресурсов и усилий при малой массе тела животного или его кибернетической «копии», чем при более крупных размерах.

К примеру, три года назад Вуд и его коллеги представили публике первого миниатюрного робота, RoboBee, который мог пролетать небольшие расстояния, но затем ему приходилось прикрепляться к стене, подобно летучей мыши, для накопления энергии на следующий перелет.

Столкнувшись с этой проблемой, ученые потратили несколько лет на то, чтобы радикально изменить архитектуру крыльев своей машины и ее общее устройство. Это позволило инженерам заметно облегчить «киберпчелу» и одновременно повысить подъемную силу, которую она вырабатывала, махая крыльями.

В отличие от первой версии RoboBee, новое детище Вуда и его коллег обладает не двумя, а четырьмя композитными крыльями, чей вес составляет всего 90 миллиграмм вместе с трансмиссией и пьезоэлектрическими «мускулами».

Они потребляют всего 120 милливатт электричества, которое вырабатывает миниатюрная солнечная батарея массой в 60 миллиграмм, прикрепленная к длинному «хоботку» робо-пчелы. Общая масса робота составляет всего 259 миллиграмм, что примерно в два раза больше, чем у рабочей особи из реального улья.

По текущим оценкам Вуда и его коллег, несмотря на разницу в массе и размерах, их детище летает примерно так же эффективно, как и настоящие пчелы, что открывает дорогу для создания миниатюрных робо-насекомых.

С другой стороны, не стоит ожидать, что они появятся на улицах в самое ближайшее время. Пока кибер-пчела работает только при освещении концентрированным солнечным светом и ученые еще не встроили в нее системы связи и управления. Обе эти задачи гарвардские инженеры планируют решить в самое ближайшее время.