Op het gebied van robots boeken wetenschappers de laatste jaren veel successen. Alleen op het gebied van mini-robots die zich gedragen als insecten wil het niet echt vlotten. Dit omdat vliegen veel energie kost en ruimte voor een energiebron beperkt is. Maar onderzoekers van Harvard lijken een doorbraak te hebben met RoboBee.
Om te vliegen klapperen insecten met hun vleugels om stuwkracht te generen. Die is nodig om door te lucht te bewegen en daarvoor wordt ook gebruikgemaakt van energie die opgeslagen is in sterke spieren. Dat te repliceren bij mini-robots blijkt vrij lastig. De batterijen waarvan zijn gebruik moeten maken zijn minder efficiënt, blijken vaag te zwaar of ze moeten extern worden aangesloten.
Een doorbraak lijkt er vanuit Harvard te komen. Daar hebben onderzoekers een nieuwe type robot gebouwd: de RoboBee X-Wing. Die is uitgerust met vier kleine vleugels gemaakt van koolstofvezel en polyester met kleine fotovoltaïsche cellen. Zodoende is de robot in staat om een (korte) vlucht uit te voeren. Bij fel licht generen de fotovoltaïsche cellen (cellen die licht direct omzetten in elektriciteit) ongeveer vijf volt elektriciteit. Een minuscule transformator voert dit daarna op tot 200 volt die nodig is voor lancering. Als de hoge spanning wordt toegepast op twee componenten dan buigen en trekken die samen, net als de spieren van een insect. Bij het landen maakt de mini-robot gebruik van statische energie.
(Bron: Harvard School of Education)
De onderzoekers achter dit project hebben een knap staaltje werk geleverd. Het apparaat is heel klein en licht. Om daar een beeld bij te krijgen, RoboBee weegt ongeveer een kwart van paperclip. Daardoor kan het apparaat binnen vrij rondvliegen. Iets wat eerder nog niet mogelijk was.
Een van de leiders van het onderzoek en postdoctoraal ingenieur aan Harvard, Noah Jafferis, over RoboBee: “We wilden de limiet blijven verleggen van hoeveel stroom we uit de kunstmatige spieren in de robot konden persen en hoe efficiënt we het hele systeem konden maken.”
De testvluchten van de mini-robot hebben tot nu toe niet langer dan een paar seconden geduurd. Het is namelijk nog niet mogelijk voor de robot om energie op te slaan. Dus als hij uit het klein verlicht gebied vliegt, vertraagt de robot en valt dan op de grond. De onderzoekers hebben er alle vertrouwen in als de zonnecellen en circuits de juiste aanpassingen ondergaan, dat het dan mogelijk is om RoboBee minutenlang in de lucht te houden.
[Fotocredits © the_lightwriter – Adobe Stock]
