Однажды мир уже ужаснулся собакам Boston Dynamics. Роботы-псы бегают, прыгают, танцуют и атакуют. Выглядит все максимально сюрреалистично для глаза, пока еще не привыкшего к таким футуристическим разработкам. Но дальше – больше. Впереди нас могут ждать роботизированные пчелы, от которых просто так не отмахнешься.
В 2007 году японские инженеры представили первых робопчел, способных опылять цветы. «Брюшки» роботов покрыли специальным гелем, чтобы при контакте с цветком к ним прилипала пыльца. К сожалению, концепт оказался не настолько хорош. Роботы достигали 5 см в длину, тогда как «рост» взрослой медоносной пчелы – около полутора сантиметров. Но идея приглянулась инженерам из других стран, и новости о свежих разработках то и дело появляются в Интернете.
Все они мало чем отличаются друг от друга – робопчелы представляют собой мини-дроны, работающие от внешнего источника энергии. Цель – подготовиться к возможному вымиранию пчел и заменить их искусственными, чтобы биологическая цепочка не обрывалась. Таких разработок немало. После японских инженеров в лигу создателей робопчел вступили специалисты из Гарварда. В 2014 году они представили что-то отдаленно похожее на робота, который летал в вертикальном положении. Его даже научили поднимать грузы и ориентироваться в пространстве при полете. На тот момент это стало серьезным прорывом, но размер и вес изобретения все-таки были слишком большими, так что новшество осталось будущим быстрых и не габаритных перевозок. Например, документы или флешку можно такому дрону доверить.
Группа инженеров из Делфтского технического университета (Нидерланды) в 2018 году показала своего робота, который способен летать, махая крыльями, на расстояние до километра. «Пчелка» умеет зависать в воздухе, как настоящая, двигаться по заданному маршруту и выполнять в воздухе 360-градусные кульбиты. Еще она делает 17 взмахов крыльями в секунду. Сейчас разработчики оснащают роботов сенсорами, чтобы робопчелы могли лететь, не сталкиваясь друг с другом, и реагировали на препятствия.
Но у всех этих роботов общее слабое место – автономность. Живое насекомое за день делает от 5 до 12 полетов за взятком. Увы, заряд батареи даже очень небольшого дрона позволяет устройству держаться в воздухе не дольше 10–15 минут, да и скорость полета таких роботов пока далека от пчелиной. Также роботу необходимы датчики и чип с памятью, на который записана программа. Ведь он должен не просто вращать пропеллеры, а ориентироваться в пространстве, различать растения, садиться на них, собирать пыльцу, взлетать, перелетать на другие растения, а затем возвращаться в свой робоулей. Такой «обвес» должен умещаться в компактном корпусе робота-пчелы и не сильно влиять на вес устройства. Чем легче робопчела, тем дольше и дальше она сможет лететь. К сожалению, все эти проблемы разработчикам только предстоит решить. Зато никто не мешает им патентовать новые концепты роботов-насекомых.
Но патенты на то и патенты, чтобы оставаться бумажками. Что касается реальных разработок, их гораздо меньше. И, как справедливо отметил в интервью Business Insider один из разработчиков робота-пчелы из Оксфорда, до появления полноценной робопчелы, вероятно, придется подождать как минимум 15 лет, а то и дольше. Эксперты признают и тот факт, что полностью заменить обычных пчел роботы не смогут. В лучшем случае у них получится оказать посильную поддержку настоящим насекомым. Вопрос о том, насколько такая поддержка выгодна с экономической точки зрения, остается открытым.
Самым перспективным на сегодняшний день считают проект гарвардской команды, RoboBee. Это та же разработка, что и в 2014 году, но улучшенная и нового поколения. В ноябре 2019 года ученые сообщили, что их детище совершило первый самостоятельный полет – все предыдущие модели соединялись тонким кабелем с отдельно стоящей батареей. Новый RoboBee питается от солнечных батарей, которые выдают ему 120 милливатт энергии. Аккумулятора нет, и солнечный свет поступает на панели, а вырабатываемая энергия подается на управляющую электронику и двигатель. Причем обычного дневного света устройству мало – чтобы он мог лететь, его нужно дополнительно освещать галогеновыми светильниками. У робота две пары крыльев (в прошлых моделях было по одной), которые увеличивают устойчивость полета и тягу. Общий вес RoboBee – всего 259 мг, что делает его самым легким электрическим летательным аппаратом в истории.
Однако на презентационном видео все же заметны тонкие нити, протянутые от робота наружу. Разработчики говорят, что это просто обеспечение первоначальной устойчивости, а электрический ток по ним не поступает. Траектория полета пока никак не управляется – когда роботу поступает энергия, он просто машет крыльями и летит вверх, вверх и только вверх. Это связано с предельной массой – если добавить еще систему управления полетом, вес всего устройства станет больше, и робот не взлетит. Так что разработчикам придется решить еще не одну проблему RoboBee. Авторы надеются, что, даже если их робот не заменит живых пчел, то хотя бы поможет спасательным службам в операциях – дрон способен проникнуть в места, недоступные человеку и машинам.
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.
