Pentru zborul în aer liber, în spațiu deschis, este nevoie de optimizarea tuturor componentelor și de o mai bună integrare a acestora

Proiectarea și construirea vehiculelor aeriene de dimensiuni foarte mici și foarte ușoare, care să poată fi manevrate de la distanță în spații înguste, este de mulți ani în atenția oamenilor de știință. În revista on-line dronele.ro au fost publicate articole despre acest gen de cercetări și despre unele realizări concrete (vezi, de exemplu, dronele.ro/cea-mai-mica-drona-autonoma…/, apărut în luna noiembrie 2016). Pentru dronele aeriene din categoria MAV (Micro Air Vehicle), de mărimea unei insecte, principala problemă este sursa de energie. Alimentarea de la o baterie externă înseamnă o legătură fizică a motorului printr-un cablu și, implicit, reducerea gradului de libertate de zbor. Dronele asemănătoare cu o albină sunt prea fragile pentru a transporta o baterie, care poate fi de câteva ori mai grea decât restul aparatului aerian. Soluția adoptată pentru RoboFly, descrisă în articolul dronele.ro/robofly-insecta-robot-alimentata…/ din luna mai 2018, este utilizarea unui fascicul laser care „să ducă” dronei energia necesară pentru zbor. Recent, la sfârșitul lunii iunie, un grup de cercetători a avut ideea de a folosi celule solare ușoare. Drona, care are greutatea cât jumătate din cea a unei agrafe de prins hârtii, a fost denumită RoboBee X-wing. Spre deosebire de prima variantă, care are doar două aripi, la aceasta, cercetătorii de la Harvard Microrobics Lab, au mai adăugat încă o pereche (de aici numele de X-wing), se poate spune că au transformat-o dintr-o albină într-o libelulă. După cum se observă în imaginea alăturată, realizată de Harvard Microrobotics Lab și preluată de pe site-ul spectrum.ieee.org, „celulele solare sunt așezate pe o tijă deasupra celor patru aripi, pentru a evita întreruperea fluxului de aer” (wired.com). Componentele electronice sunt plasate în partea inferioară, direct în fața celulelor solare, sub aripile robotului, pentru a păstra stabil centrul de greutate. Demonstrația de test s-a făcut în interior, într-o cameră a laboratorului, unde RoboBee X-wing a reușit un zbor de foarte scurtă durată, fără zgomot. RoboBee X-Wing are o lungime de 5 centimetri și cântărește 259 miligrame. Robotul nu are control autonom dar este destul de stabil pentru zboruri foarte scurte. După cum se arată în prezentare, această tehnologie este într-o fază incipientă, dar ar putea deschide calea pentru o nouă generație de drone miniaturale. Cercetătorii speră că acestea vor putea opera în spații mult mai mici decât dronele convenționale, care sunt de dimensiuni mult mai mari. Dronele de mărimea unei insecte, fie cât o albină sau cât o libelulă, vor putea fi folosite la monitorizarea mediului, a dezastrelor naturale etc. Pentru a realiza o deplasare sigură în aer liber este necesară „atât îmbunătățirea tehnologiei celulelor solare, cât și redimensionarea bateriilor, mai ales dacă robotul ajunge să-și petreacă timpul la umbră” (wired.com). În plus, trebuie găsite soluții pentru zborul în condiții de vânt sau alte intemperii.

Practic, în acest moment, micul robot RoboBee X-Wing nu este încă pregătit pentru funcționarea în aer liber. Noah T. Jafferis, unul dintre autorii studiului publicat recent, a declarat că dezvoltarea unui astfel de sistem obligă întreaga echipă de la Harvard SEAS (School of Engineering and Applied Sciences) „să se gândească la perfecționarea tuturor componentelor”. Pe site-ul spectrum.ieee.org se apreciază că „va fi nevoie de o optimizare a designului și de metode de integrare suplimentare până când RoboBee X-Wing va ajunge la zborul cu adevărat autonom, dar ceea ce s-a realizat până acum este un progres substanțial în atingerea acestui obiectiv”.