Mikroletači, ili minijaturni bežični roboti raspoređeni u velikom broju, ponekad se danas koriste u svrhe opsežnog nadzora i praćenja, kao što su ekološke ili biološke studije. Zbog sposobnosti letača da se rasprše u zraku, mogu se raširiti da pokriju velika područja nakon što ih ispuste s jedne lokacije, uključujući mjesta gdje je pristup inače otežan. Osim toga, oni su manji, lakši i jeftiniji za postavljanje od više dronova.
Jedan od izazova u stvaranju efikasnijih mikroflera je smanjenje potrošnje energije. Jedan od načina da se to učini, kao što su pokazali istraživači sa Univerziteta Washington (UW) i Université Grenoble Alpes, je da se riješite baterije. Uz inspiraciju iz japanske umjetnosti savijanja papira, origamija, dizajnirali su programabilne mikroflajere koji se mogu raspršiti na vjetru i promijeniti oblik pomoću elektronskog pokretanja. Ovo se postiže pomoću aktuatora na solarni pogon koji može proizvesti do 200 milinwtona sile za 25 milisekundi.
"Zamislite ove male letače kao senzorsku platformu za mjerenje uslova okoline, poput temperature, svjetlosti i drugih stvari."
—VIKRAM IYER, UNIVERZITET U VAŠINGTONU
"Sjajna stvar u vezi sa ovim dizajnom origamija je to što smo stvorili način da mijenjaju oblik u vazduhu, potpuno bez baterija", kaže Vikram Iyer, kompjuterski naučnik i inženjer u UW, jedan od autora. "To je prilično mala promjena u obliku, ali stvara vrlo dramatičnu promjenu u ponašanju pada... što nam omogućava da dobijemo određenu kontrolu nad tim kako te stvari lete."
Stanje prevrtanja i stabilna stanja: A) Origami mikrofljer je u svom stanju prevrtanja i B) konfiguracija nakon sletanja. Dok se spušta, letač se prevrće, sa tipičnim uzorkom prevrtanja prikazanom na C. D) Origami mikroletač je ovde u svom stabilnom stanju spuštanja. Raspon lokacija za slijetanje letača, E, otkriva njegove obrasce raspršivanja nakon što je pušten iz matičnog drona.
Ovo istraživanje se temelji na ranijem radu istraživača objavljenom 2022. godine, pokazujući senzore koji se mogu raspršiti u zraku poput sjemenki maslačka. Za sadašnju studiju, "cilj je bio da se razmjeste stotine ovih senzora i da se kontrolira gdje slijeću, kako bi se postiglo precizno raspoređivanje", kaže koautor Shyamnath Gollakota, koji vodi Laboratoriju za mobilnu inteligenciju u WU. Mikroletači, od kojih svaki teži manje od 500 miligrama, mogu putovati skoro 100 metara uz lagani povjetarac i bežično prenositi podatke o tlaku i temperaturi zraka putem Bluetooth veze do udaljenosti od 60 metara. Nalazi grupe objavljeni su u časopisu Science Robotics ranije ovog mjeseca.
Otkrivanje razlike u ponašanju pada u dva origami stanja bilo je slučajno, Gollakota kaže: "Kada je ravan, gotovo je kao list, koji se klati [na] vjetru", kaže on. "Veoma mala promjena od ravnog do malog zakrivljenja [čini] da padne kao padobran u vrlo kontroliranom kretanju." U svom lebdećem stanju, u bočnim udarima vjetra, mikroletači postižu i do tri puta veću udaljenost raspršivanja nego u svom stabilnom stanju, dodaje on.
Ovaj krupni plan mikroflera otkriva elektroniku i kola na njegovoj gornjoj strani.
Postojali su i drugi sistemi zasnovani na origamiju u kojima su, na primjer, korišteni motori, elektrostatički aktuatori, legure s pamćenjem oblika i elektrotermalni polimeri, ali oni nisu odgovorili na izazove s kojima se suočavaju istraživači, kaže Gollakota. Jedan je bio pronaći slatku tačku između mehanizma za aktiviranje koji je dovoljno jak da ne promijeni oblik bez aktiviranja, a opet dovoljno lagan da zadrži nisku potrošnju energije. Zatim je morao proizvesti brzu reakciju tranzicije dok je padao na tlo. Konačno, trebalo je da ima ugrađeno lagano rješenje za pohranu energije da bi pokrenuo prijelaz.
Mehanizam, koji Gollakota opisuje kao "prilično zdrav razum", ipak im je trebalo godinu dana da smisle. U sredini origamija nalazi se stabljika koja se sastoji od solenoidne zavojnice (zavojnice koja djeluje kao magnet kada struja prolazi kroz nju) i dva mala magneta. Četiri zglobne šipke od karbonskih vlakana pričvršćuju stabljiku na rubove konstrukcije. Kada se impuls struje primeni na solenoidni kalem, on gura magnete jedan prema drugom, čineći strukturu škljocnom u svoj alternativni oblik.
Sve što je potrebno je malo snage, taman dovoljno da magneti budu na odgovarajućoj udaljenosti jedan od drugog kako bi magnetske sile djelovale, kaže Gollakota. Postoji niz tankih, laganih solarnih ćelija za prikupljanje energije, koja se pohranjuje u malom kondenzatoru. Kolo je proizvedeno direktno na sklopivoj origami strukturi, a uključuje i mikrokontroler, tajmer, Bluetooth prijemnik i senzore pritiska i temperature.
"Možemo programirati ove stvari da pokrenu promjenu oblika na osnovu bilo koje od ovih stvari - nakon određenog vremena, kada mu pošaljemo radio signal, ili, na visini [ili temperaturi] koju ovaj uređaj detektuje", dodaje Iyer. Struktura origamija je bistabilna, što znači da joj nije potrebna energija za održavanje oblika nakon što je prešla.
Istraživači kažu da se njihov dizajn može proširiti na ugradnju senzora za različite primjene praćenja okoliša. „Zamislite ove male letače kao senzorsku platformu za merenje uslova okoline, kao što su temperatura, svetlost i druge stvari, [i] kako se oni razlikuju u atmosferi“, kaže Ajer. Ili mogu postaviti senzore na tlu za stvari kao što su digitalna poljoprivreda, studije o klimatskim promjenama i praćenje šumskih požara.
U njihovom trenutnom prototipu, mikroletači se mijenjaju samo u jednom smjeru, ali istraživači žele da ih natjeraju da prelaze u oba smjera, kako bi mogli mijenjati dva stanja i još bolje kontrolirati putanju. Oni također zamišljaju roj mikroletača koji međusobno komuniciraju, kontroliraju svoje ponašanje i samoorganiziraju se kako padaju i raspršuju se.
Članak je reproduciran na web stranici:https://spectrum.ieee.org/topic/robotics/#toggle-gdpr
Molimo kliknite na link ispod da pročitate više:
Roboti: Most koji povezuje AI sa fizičkim svetom
Reeman Robotics i budućnost kibernetičke sigurnosti: Odgovor na ICC kibernetički napad
Detaljno istraživanje modernih robotskih sistema za planiranje i pionirski napori REEMAN ROBOTICS
Želite li saznati više o robotima:https://deliveryrobotic.com/
robot,robotika,reeman ,ai,robot za dostavu,autonomni robot za isporuku,fabrika,rukovanje,robot za rukovanje,agv robot,šasija robota,mobilni robot,autonomni mobilni robot,šasija mobilnog robota,agv,AMR ,AMR robot,logistički robot, rukovanje robot, agv šasija, robot za dostavu paketa, fabrički roboti za dostavu, roboti za isporuku materijala u radionici, robot za transport, robot za nosače, robot za dostavu namirnica, robot za dostavu namirnica, robot za dostavu delova, roboti za skladište, bespilotna dostava, robot za dostavu dokumenata, robot za dostavu kurira, kancelarija robot za dostavu, fabrika za preradu hrane, digitalna fabrika, fabrika konfekcije