ساخت رباتی که نیروی خود را از لیزر می‌گیرد

مجله علمي ايلياد/ نسل جديدي از ربات پرنده‌ي بسيار کوچک و سبک که تقريباً به اندازه‌ي يک خلال دندان است، مي‌تواند بر روي انگشت شما قرار گيرد. اين پرنده‌ي کوچک قادر به پرواز در ناحيه‌اي وسيع بوده و قدرت مورد نياز خود را از ليزر مي‌گيرد. مهندسيني که اين ربات را ساختند، مي‌گويند که خلق اين ربات تحول بزرگي در طراحي ربات‌هاي پرنده کوچک هوايي است که معمولاً براي پشتيباني از منبع تغذيه‌ بسيار کوچک بودند و بايد براي پرواز در خط هوايي خاصي ابتدا توسط باتري شارژ مي‌شدند. اين ربات الهام گرفته شده از حشرات است و «RoboFly» ناميده شده و نامش نيز مانند نام حشرات است، درست همانند حشرات داراي يک جفت بال ظريف و شفاف است که او را در هوا حمل مي‌کنند. اما بر خلاف اجداد خود، RoboFly داراي هيچ رشته‌اي نيست که آن را نگاه دارند. در عوض، اين ربات مينياتوري از مدار سبک آن‌بوردي براي تبديل نور ليزر به مقدار انرژي الکتريکي مورد نياز خود استفاده مي‌کند. در روز ۲۳ مِي ۲۰۱۸، سازندگان RoboFly در کنفرانس بين‌المللي رباتيک و اتوماسيون، در بريزبن استراليا شرکت کردند. همواره توانايي‌هاي شگفت‌انگيز حيوانات در طراحي ربات‌هايي که مانند سفره‌ماهي‌ها شنا مي‌کنند، مانند چتر دريايي حرکت مي‌کنند، مانند ميمون‌ها مي‌پرند و حتي مانند انسان‌ها آهسته مي‌دوند، به کار گرفته شده است. پيش از RoboFly، ربات ديگر حشره مانندي که «RoboBee» ناميده شده بود، توانايي خود را براي به‌پرواز در آمدن، فرود، شنا و حتي مانورهاي پروازي به نمايش گذاشت. اما RoboBee به منبع تغذيه و کنترل کننده وصل شده بود. اما RoboFly به لطف وجود سلول‌هاي فتوولتائيک بر روي بدنش که انرژي را از پرتوي ليزري باريکي گرفته و آن‌را به انرژي الکتريکي مورد نيازش تبديل مي‌کند، قادر است به صورت آزاد پروا کند. اين ربات حدود ۷ ولت برق توليد مي‌کند و مدار انعطاف‌پذير موجود بر روي بدنه‌اش، آن‌را به قدرت ۲۴۰ ولت مورد نيازش ارتقا مي‌دهد. در ضمن، ميکروکنترلري در مدار به‌عنوان مغز RoboFly عمل مي‌کند و ولتاژ پالس را به بال‌ها مي‌فرستد و آن‌ها را مانند بال‌هاي حشرات به صورت بال بال زنان به حرکت در مي‌آورد. با اين حال، اين سلول‌ها انرژي را ذخيره نمي‌کند و لذا مدار بايد در محدوده‌ي ليزر ثابت باشد تا انرژي ربات تمام نشود و هنگامي که سلول‌هاي ربات فراتر از مدار ليزري حرکت کنند، پرواز RoboFly تمام خواهد شد. نويسنده‌ي اين مقاله، «ساوير فولر»، استاديار گروه مهندسي مکانيک دانشگاه واشنگتن، در اين خصوص گفت: «ربات‌هاي کوچک و قابل پروازي مانند RoboFly به راحتي مي‌توانند وارد فضاها و شکاف‌هاي ظريفي شوند که ربات‌هاي بزرگ‌تر قادر به ورود به آن‌ها نيستند. لذا در نسل بعدي RoboFly مي‌توان تا حد زيادي از مگس‌ها، به ويژه استعداد آن‌ها براي رديابيِ جسورانه همه چيز الهام گرفت.» او در ادامه سخنانش افزود: «من واقعاً دوست دارم يکي از اين ربات‌ها را بسازم که محل نشت متان را پيدا کند. شما مي‌توانيد يک چمدان پر از آن‌ها را خريداري کنيد، آن‌ها را فعال نماييد و سپس به منظور جستوجوي گازهاي خروجي از لوله‌هاي نشتي در اطراف ساختمان خود به پرواز در آوريد. اگر اين ربات‌ها بتوانند محل نشت احتمالي را به آساني پيدا کنند، احتمال بيشتري وجود دارد که به توليد انبوه برسند؛ چرا که باعث کاهش انتشار گازهاي گلخانه‌اي خواهند شد.