Onderzoekers van de Washington State University (WSU) in de VS hebben met succes een robotbij ontwikkeld die net als een echte bij kan vliegen, een belangrijke prestatie op het gebied van robotica.
De robot, Bee++ genaamd, heeft vier vleugels, elk uitgerust met onafhankelijke lichtgewicht actuatoren die de vleugels onafhankelijk van elkaar kunnen besturen. Dankzij dit ontwerp kan de robotbij de zes bewegingsvrijheidsgraden van natuurlijke vliegende insecten nabootsen.
De robotbij weegt 95 mg, veel meer dan natuurlijke bijen, die ongeveer 10 mg wegen, maar kan worden gebruikt voor taken zoals kunstmatige bestuiving in gebieden waar natuurlijke bestuivers schaars zijn, of zelfs om te helpen bij zoek- en reddingsoperaties in een beperkte ruimte.
Het onderzoek werd geleid door Nestor O. Pérez-Arancibia, een assistent-professor aan de School of Mechanics and Materials Engineering van de Washington State University, die de afgelopen drie decennia aan kunstmatige insecten heeft gewerkt.
Zijn eerdere werk was gericht op het ontwikkelen van een robotbij met twee vleugels, maar deze had slechts een beperkte mobiliteit. In 2019 brak zijn onderzoeksteam door door een robot met vier vleugels te bouwen die licht genoeg was om de lucht in te vliegen. Maar zelfs om onafhankelijk op te stijgen en te landen, moesten de controllers op dezelfde manier handelen als de hersenen van het insect.
Om bepaalde manoeuvres te bereiken, ontwikkelden de onderzoekers specifieke patronen van het klappen van de voorvleugels versus de achtervleugels voor dansvluchten en de rechter versus linkervleugels om te rollen. Het verschil in zwaai zorgt voor een koppel waarmee de Bee++ om zijn horizontale hoofdassen kan draaien.
De onderzoekers waren ook in staat om tijdens de vlucht een complexe geeuwbeweging te simuleren, waardoor de robotbij tijdens de vlucht stabiel kon blijven en zich kon concentreren op specifieke punten. Om deze controle te bereiken, implementeerden de onderzoekers een ontwerp waarbij de vleugels onder een hoek klappen, waarmee de beweging wordt nagebootst die te zien is in natuurlijke insectenvleugels. Door deze aanpassing kan de robot bochten besturen, wat de manoeuvreerbaarheid verbetert.
De onderzoekers verhoogden ook de frequentie van vleugelkleppen van 100 naar 160 keer per seconde, waardoor de nodige lift en manoeuvreerbaarheid voor een stabiele vlucht werd gecreëerd. Momenteel is de autonome vliegtijd van Bee++ slechts vijf minuten. Daarom moet het constant op een stroombron zijn aangesloten.
Lees ook:
- Maak kennis met Phoenix: een nieuwe mensachtige robot die is ontworpen voor universele taken
- De nieuwe robotarm kan in totale duisternis werken