Kleine Roboter fliegt wie eine Qualle
Ein neuer klitzekleine Roboter fliegt durch die Luft wie eine Qualle schwimmt.
Die Quallen Flier ist ein seltsamer Anblick – es sieht ein bisschen wie eine chinesische Laterne, die ein Faible für freiem Himmel entwickelt hat — aber sein einzigartige Design verhindert, dass es ohne den Einsatz von Sensoren oder externe Kontrollen umkippen. Das Talent machen konnte es praktisch für das Manövrieren in kleinen Räumen, sagte seinem Erfinder Leif Ristroph, Postdoktorand an der New York University.
"Was cool ist, dass Sie tatsächlich diese fliegenden Dinge selbst bauen können", sagte Ristroph LiveScience. "Alle Komponenten, die ich verwendet, um dies zu machen, sie Kosten etwa $15 und sie sind auf Hobby-Flugzeug-Websites zur Verfügung." [Siehe Video der fliegende Qualle Roboter]
Auf der Suche nach Stabilität
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Ristroph, deren Hintergrund in der Physik ist, studierte Insekt Flug für seine Doktorarbeit. Insekten sind faszinierende, Physiker und Ingenieure, wegen ihrer Flugeigenschaften. Im Gegensatz zu dem, was erwarten zu ist es schwieriger, etwas kleines zu fliegen als etwas großes, Ingenieur, Ristroph sagte.
Viele kleine Roboter nehmen Insekten als ihre Inspiration, wie die Libelle-wie DelFly, eine niederländische Drohne, die nur 0,7 Unzen (20 Gramm) wiegt. Aber Insekten Flug notorisch instabil ist, sagte Ristroph. Instabilität ist keine große Sache für Fehler – sie haben Nervensysteme, die ihre Flügel Bewegungen korrigieren kann, wenn sie beginnen zu kippen. Insekt-inspirierte Roboter benötigen anspruchsvolle Sensorsysteme, dasselbe zu tun.
"Das Thema reelle Zahl eins beim fliegen Stabilität", sagte Ristroph. "Wie halten ich gerade die ganze Zeit?"
Ristroph wollte wissen, ob er eine geflügelte Flugmaschine erfinden könnte, die von Natur aus stabil, keine Sensoren oder künstlichen Nervensystems benötigt wurde. Er bastelte mit fünf oder 10 entwirft, sagte er, unter anderem inspiriert von einem Regenschirm. Im Prinzip er sagte, öffnen und schließen einen Regenschirm schnell sollte Auftrieb zu erzeugen und senden das Objekt fliegen.
Die fliegende Qualle
Er landete eine conelike Maschine aus vier Flügeln etwa 3 Zoll (8 cm) lang, rund um einen kleinen motor zu schaffen. Die Flügel flattern nicht-ganz-gleichzeitig rauf und runter. In der Praxis Ristroph sagte, ist die Bewegung sehr ähnlich, was eine Qualle macht, um sich über Wasser zu treiben.
"Es hat eine Glocke, die Verträge und spritzt Wasser nach unten", sagte Ristroph. Die Quallen Flieger macht das gleiche mit Luft.
Die Magie des neuen Roboters ist, dass es automatisch stabil. Wenn es anfängt zu kippen, korrigiert die Bewegung der flatternden Flügel natürlich seinen Lauf, es aufrecht zu halten, wie es aufsteigt, schwebt und bewegt sich horizontal.
Der Prototyp beinhaltet keine Batterie, so dass der Roboter noch einen Draht um die Macht erfordert. Weitere Entwicklungsarbeit notwendig sein wird, macht und ein Funk-Empfänger an Bord bekommen, so dass ein Operator der fliegenden Bot aus der Ferne steuern kann, sagte Ristroph.
"Teil dessen, was wir tun Leute dieses Design begeistert damit wir mit ihnen arbeiten und verbessern können", sagte er. Er und seine Kollegen detailliert ihre Erfindung heute (Jan. 14) im Journal der Royal Society Interface. Sie stellte auch den Roboter bei einem Fluid Dynamics-treffen im November.
Der Roboter hebt auch die Notwendigkeit, einen offenen Geist zu halten, bei der Entwicklung von neuen Roboter, sagte Ristroph. Der nächste große Durchbruch von ein Tüftler Herumspielen in ihrer Garage oder Wohnheim Zimmer kommt, sagte er.
"Es gibt viele Möglichkeiten, um zu fliegen, und wir haben kaum die Oberfläche zerkratzt" sagte er. "Es ist ein cooles Problem zu denken. Können wir neue Wege Fliegen träumen?"
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