Malé létající stroje jsou na You Tube senzací  
Mechanické hračky vědců i amatérů jsou stále sofistikovanější a menší a právě to se lidem líbí. Miniaturizují se i klasická letadla a vrtulníky, ale mnohem větší zájem vzbuzují ornitoptery, monokoptery, insektoptery a drony.

 

Zvětšit obrázek
3-D- tištěný mechanický hmyz (Kredit: Charles Richter)


 

Zvětšit obrázek
Tištěný hmyz se čtyřmi páry mávajících křídel z Lipsonovy laboratoře.

V označování malých létacích vehiklů je tak trochu zmatek a každý z tvůrců, pokud vymyslí byť jen něco málo odlišného, má tendenci dát svému dílu také originální pojmenování. V médiích se to proto hemží nejrůznějšími „...ptérami“. Kromě nich se hodně píše o dronech, mikrodronech a o „MAV“. Všechny je ale lze zařadit pod sjednocující kategorii UAV – vzdušné stroje bez posádky. O skupině s jedním nosným křídlem - monokopterách, jejichž letová dynamika je zcela odlišná neboť rotují okolo své osy, jsme psali v článku Robotická nažka z University of Maryland.


K těm nejlehčím létajícím výtvorům patří japonský umělý otakárek.  S vylepšením robotického hmyzu nyní přichází tři Američané: Floris Van Breugel z California Institute of Technology, William Regan z University of California-Berkeley  a Hod Lipson.  Zatímco  Japonci miniaturní křídla své insektoptery složitě vystřihovali a lepili je na polyuretanové výztuhy, Američané již vše tisknou na 3-D tiskárně. Nejde o potisk křídel ale o postupné nanášení mnoha různých vrstev, které se následně vytvrzují, například pomocí laseru a výsledkem je celé "tělo" i s křídly umělého hmyzu.

 

   
 Najít optimální tvar křídla
pro insektopteru není snadné.
(Kredit: Richter a Lipson, Cornell University)
 Schema  (Kredit: Richter a Lipson, Cornell University)

 

Celý létací mechanismus je až na motor a baterii produktem tiskárny. Výroba se tak stala hodinovou záležitostí.  Tištěné létající tintítko váží pouhých  3,89 g a  jeho  40 mikronů silná křídla sebou máchnou zhruba 30krát za sekundu. Tvůrci robotického hmyzu tvrdí, že křídla jsou pro některé účely lepší variantou než alternativní způsoby pohonu. V praxi se toto řešení zatím neuplatnilo také proto, že u něj hodně závisí na optimální velikosti a tvaru křídla. Právě tyto parametry  jsou pro různé rychlosti a styl pohybu rozhodující a technika tisku by měla nyní umožnit snadné prověřování variant a najít optimální a levná řešení. 

 

Americký létající hmyz byl vytištěný na tiskárně (až na baterii a motor)

 

 


Zvětšit obrázek
Kvadrotor George De Bothezata se udržel ve vzduchu dvě minuty a 45 sekund (1923). Kredit: Edison National Historic Site

 

Zvětšit obrázek
Miniaturní quadrotor ukazuje cestu budoucí robotizace.

Nejen mávající, ale i vrtulové mini-stroje budí zájem veřejnosti. Studenti mechaniky Quentin Lindsey (26) a Daniel Mellinger (25), napsali pro své quadrotory algoritmy, které z nich udělaly sehranou partu stavařů. Rozeznávají který panel je potřeba zvednout, kam přenést i kam jej zasadit. Je pravdou, že předváděné díly, které stroje přeskupují, jsou lehké a z plastu a aby do sebe snáze zapadaly, jsou opatřeny magnety. Sestavovat je jako stavebnici, není obtížné. Ale o to v tomto projektu nejde. Vtip je v tom, že nám mladíci ukazují, jak jsou věci schůdné. Pouhé tři měsíce jim stačily k tomu, aby vypravovali autonomní systém, který je schopen dělat týmové činnosti a během dvou minut sestavit například věž, pyramidu, krychli,...
Vrtulníky na stavbách, při těžbě dřeva i záchranných akcích již tu a tam vídáme. Je jen otázkou času, kdy jim svěříme více autonomie. Dva mladíci nám nyní ukázali, že ta doba nemusí být daleko. 

 

Kvatrorotorové včelky v akci. Je dobré si uvědomit, že jsou zcela samostatné, nejsou dálkově ovládány. (GRASP Laboratory)   

 

 

Prameny: Cornell University , GRASP Laboratory   

Hexakoptera navigovaná pomocí satelitního systému GPS je schopna se sama vrátit i když s ní ztratíte kontakt. (Podrobný návod na její stavbu, částečně ve slovenštině, najdete ZDE)



 


Oktokoptera s osmi vrtulemi


Také jednovrtulová  klasická dva roky stará vojenská Wespa patří mezi UAV, které mají na You Tube úspěch.

Datum: 24.03.2011 14:48
Tisk článku

Úžasný svět vědy U6 - Teslíková Kamila, Hadwigerová Eva
 
 
cena původní: 269 Kč
cena: 229 Kč
Úžasný svět vědy U6
Teslíková Kamila, Hadwigerová Eva
Související články:

Startup Promobot nabízí robotické klony reálných lidí     Autor: Stanislav Mihulka (04.11.2019)
Ripsaw M5 by se mohl stát prvním robotickým tankem US Army     Autor: Stanislav Mihulka (19.10.2019)
Pokud nebudeme k umělým inteligencím milí, mohly by nám to vrátit     Autor: Stanislav Mihulka (17.03.2019)
Boeing vyvíjí autonomní stíhačku. Vzdušný boj už nikdy nebude stejný     Autor: Stanislav Mihulka (28.02.2019)
Mikroskopičtí hydroboti zařídí léčbu i prevenci nemocí přímo v těle     Autor: Stanislav Mihulka (12.02.2019)



Diskuze:

Pro Zdeňka Jindru

Vojtěch Kocián,2011-03-25 07:39:55

Ještě je tu varianta letadla s obrovským rozpětím, solárními panely na křídlech a bateriemi na provoz v noci. S někým takovým snad chtěli obletět Zemi, ale nevím, jak to dopadlo, v médiích jsem sledoval jen testy.

A pak samozřejmě všechny varianty strojů lehčích než vzduch, kde je potřebný výkon pohonu podstatně menší než u strojů těžších. Vzducholoď by na soláry mohla letět docela dobře a jako jednomístná plněná vodíkem by nemusela být ani moc velká.

Odpovědět

Křídla schopná unést lidi by se hodila ...

Jaroslav Mrázek,2011-03-24 15:38:47

Byť třeba jen na výdrž pěti minut pro trénovaného sportovce...mikrony tloušťka,"pár" metrů čterečných plochy a pomocný elektrický mechanismus na mávání v podobě exoskeletu...nestálo by to za pokus ?

Odpovědět


-

Zdeněk Jindra,2011-03-24 19:11:07

Snílkům by to za pokus jistě stálo. Realisti vědí, že člověk má v poměru k váze těla příliš malou sílu a totéž platí pro všechny současné elektropohony. Proto všechno létá jedině na palivo.
Ale abych nebyl takový škarohlíd, jsou tu 2 únosné varianty: Buď šlapací letadlo s rozpětím 100m z balzy, nebo vrtulník s podomácku vysoustruženou oběžkou 15kW a obrovskou 30kg lithiovou baterií neméně obrovské ceny s výdrží do 10 minut.
Abych byl upřímný, tohle by byl oříšek i pro naše VŠ.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace