Роботы разучились летать?

Миниатюрные летающие роботы-насекомые рассматриваются сегодня в качестве идеального инструмента для проведения разведывательных, исследовательских и спасательных операций. И первые успехи уже последовали – в прошлом году ученые из Гарвардского университета создали миниатюрного робота, напоминающего внешне небольшое насекомое, и способного подниматься в воздух благодаря паре крыльев. Работоспособность небольшого аппарата и его летательные способности сомнению не подвергались – в Сети даже появились видеоролики, демонстрирующие потрясающие возможности робота.

Однако Мишель Милано из Университета штата Аризоны подверг сомнению возможность аппарата подниматься в воздух посредством крыльев. Его внимание привлекли два проводника, посредством которого к роботу подводилась электроэнергия. Движение крыльев при вертикальном подъеме аппарата приводило к колебательным движениям проводника, именно это обстоятельство и заставило исследователя задуматься о механизме возникновения подъемной силы.

Для подтверждения или опровержения своей догадки ученый соорудил очень похожий в плане конструкции аппарат, но только полностью лишенный крыльев. И точно также к нему подводилась электроэнергия посредством двух тонких проводников, питающих моторчик робота. Вращение моторчика приводило к вертикальному колебанию аппарата. Каково же было удивление исследователя, когда его бескрылый робот начал самостоятельно подниматься вверх по проводникам.

Как оказалось при дальнейшем исследовании, именно колебательные движения робота и позволяют ему взбираться вверх. Механизм возникновения подъемной силы весьма прост. В результате колебаний самого аппарата по длине проводников начинают появляться небольшие волны, как раз и заставляющие робота двигаться вверх. Проведя ряд экспериментов было установлено, что высота подъема аппарата находится в прямой зависимости от следующих параметров: толщины проводников; диаметра отверстия трубок, внутри которых проложен сам проводник; от частоты вибрации аппарата. Наибольшей подъемной силы удалось добиться, когда частота колебания, вызванных бортовым моторчиком робота, совпадала с резонансной частотой проводников.

Это исследование наглядно показало, с какими трудностями приходится сталкиваться робототехникам. Оказывается, на результаты эксперимента могут в существенной мере оказывать влияние факторы, которые разработчиками даже не принимались в рассмотрение. Теперь инженерам придется доказывать, что их аппарат поднимался в воздух не за счет волновых процессов по длине проводника, а именно за счет аэродинамических свойств крыльев робота.