میکروروبات‌ جدید هاروارد، داخل و بیرون آب حرکت می‌کند

محققان هاروارد، روبوبی (Robobee) را در سال ۲۰۱۳ معرفی کردند و  در سال ۲۰۱۶ نسخه‌ای از آن توسعه دادند که از نیروی ثابت برای چسبیدن به دیوار استفاده می‌کند. حالا محققان یک ربات زنبور ارتقاءیافته‌ ساخته‌اند که قادر به پرواز، شیرجه در آب و بازگشت به هوا است. عملکرد روبوبی سخت‌تر از آن است که به نظر می‌رسد؛ زیرا طول این ماشین کوچک تنها دو سانتی‌متر و وزن آن تقریبا یک پانزدهم یک سکه‌‌ی یک پنی است. برای چنین روبات کوچکی، شنا در آب مثل شنا در سنگ‌های آهنگی و نفوذ به سطح آب مثل نفوذ به یک دیوار آجری است.

محققان مؤسسه‌ی هاروارد ویز و دانشکده‌ی مهندسی A. Paulson، برای حل این مشکل به ابداع مکانیزم‌های جدیدی پرداختند که انتقال یکپارچه از آب به هوا را برای RoboBee امکان‌پذیر می‌کنند. در درجه‌ی اول، باید سرعت‌های چرخش صحیح بال‌های روبات در آب و هوا را محاسبه کنند. با استفاده از ترکیبی از داده‌های تجربی و مدل‌سازی تئوری، سرعت ۲۲۰ تا ۳۰۰ هرتز برای طی مسیر هوایی مناسب تخمین زده شده است؛ در حالی که سرعت ۹ تا ۱۳ هرتز سرعت بی نقص در آب است.

محققان سپس محاسبه‌ کردند که این ربات چگونه می‌تواند با شکست کشش سطحی، از آب خارج شود؛ در درجه‌ی اول، ربات با شنا به سمت سطح، آب را در یک محفظه‌ی رانشی جمع می‌کند. یک صفحه‌ی الکترولیت داخل محفظه، آب را به اکسی‌هیدروژن تبدیل می‌کند که نیروی رانشی بیشتری برای خارج شدن بال‌های روبات از آب فراهم می‌کند. سپس یک جرقه‌زن در محفظه‌> اکسی‌هیدروژن را مشتعل و آن را به سوختی تبدیلی می‌کند که انرژی مورد نیاز برای بازگشت به هوا را به RoboBee می‌دهد.

در آینده می‌توان از میکروروبات‌ها برای مأموریت‌های تحقیقاتی استفاده کرد و قبل از فرستادن ماشین‌های بزرگ‌تر برای نجات مردم، این روبات‌ها را به نقاط دور از دسترس فرستاد. تیم RoboBee امیدوار است کار آن‌ در رابطه با بررسی مبادله‌های وزنی و کشش سطحی بتواند الهام بخش میکروروبات‌های چندمنظوره‌ی آینده باشد؛ روبات‌هایی که بتوانند در مسیرهای پیچیده‌تر حرکت و عملیات مختلف اجرا کنند.