Dron veľkosti vážky máva krídlami efektívnejšie ako hmyz
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 3. 2. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Bez ohľadu na to, aký dobrý môže byť ľudský dizajn, evolúcia má náskok 4 miliardy rokov, takže nie je hanba skopírovať prácu matky prírody. Inžinieri z Bristolskej univerzity to urobili a dokonca to aj vylepšili. Vyvinuli totiž malého lietajúceho robota, ktorý máva krídlami efektívnejšie ako hmyz. Dokáže to pomocou jedinečného elektrostatického mechanizmu.
Drony inšpirované vtákmi a hmyzom lietajú už roky, no aj keď sú schopné niektorých šikovných leteckých manévrov, zvyčajne ich krídla fungujú prostredníctvom zložitých prevodových systémov, ako sú ozubené kolesá a motory.
Nový dron bristolského tímu však využíva systém umelých svalov, ktorý nazývajú kvapalinou zosilnený zipsový ovládač (Liquid-amplified zipping actuator, v skratke LAZA), ktorý nevyžaduje žiadne prevody. Každé z krídel miniatúrneho dronu LAZA, ktorý má veľkosť vážky, sa skladá z elektródy vyčnievajúcej medzi dvoma ďalšími menšími elektródami na základni. Vysoké napätie prechádza cez každú zo základných elektród v striedavom vzore a postupne priťahuje krídlovú elektródu ku každej z nich. Keď sa to urobí dostatočne rýchlo, vytvorí sa mávavý pohyb, ktorý je zosilnený tekutým dielektrikom medzi elektródami.
„So systémom LAZA aplikujeme elektrostatické sily priamo na krídlo, a nie cez zložitý, neefektívny systém prevodov,“ povedal Tim Helps, hlavný autor štúdie. „To vedie k lepšiemu výkonu, jednoduchšiemu dizajnu a odomkne to novú triedu nízkonákladových, ľahkých lietajúcich mikrovzdušných vozidiel pre budúce aplikácie, ako je autonómna kontrola pobrežných veterných turbín“.
Tím tvrdí, že systém LAZA umožňuje používateľom jemne ovládať frekvenciu a amplitúdu mávania krídel a môže poskytnúť viac energie ako letové svaly cicavcov alebo hmyzu rovnakej veľkosti. V testoch bol dron schopný letieť cez miestnosť rýchlosťou približne 2,5 km / h, čiže 18 dĺžok tela za sekundu. Jeho mávajúce krídla vydržali viac ako milión cyklov bez poklesu výkonu, čo dokazuje, že by mal byť schopný lietať aj na veľké vzdialenosti.
Vedci dúfajú, že systém LAZA by nakoniec mohol viesť k menším a svižnejším dronom, ktoré by sa dali použiť pri monitorovaní životného prostredia, prieskume, pátraní a záchrane alebo dokonca pri opeľovaní rastlín.
Výskum bol publikovaný v magazíne Science Robotics.
