Aki repülő robotot akar építeni, annak sokat kell tanulnia a levegőt jelenleg uraló állatoktól. Ezzel szemben a földön – akár nehéz terepviszonyok között – haladó autonóm egységek létrehozása könnyebb feladat. Igaz, ezt az utat olyan úttörők kövezték ki, mint az 1992-ben alapított, robotikai fejlesztésekkel foglalkozó Boston Dynamics, amit a Google 2013-ban felvásárolt.

Bat Bot

Levegőben közlekedő robotok esetében azonban sokkal több kihívást kell legyőzni. Míg a földön egy balul sikerült manőver esetében ritkán történik annál nagyobb kár, mint, hogy felborul vagy egyszerűen megáll a robot, addig a levegőben bekövetkező hiba a földbe történő becsapódással és így megsemmisüléssel fenyeget. Ráadásul a talajon mozgó autonóm egységek energiaellátását egyszerűbb megoldani az akkumulátorok felskálázásával. Ezzel szemben a repülő robotoknál minden grammért véres harc megy, így nehéz, sokat bíró energiatároló telepeket nem nagyon lehet rájuk aggatni.

Ezen az úton tett óriási előrelépést az Illionis-i Egyetem és a Caltech kutatócsapata. Robotjuk kialakítása kísértetiesen hasonlít a denevérek testfelépítéséhez, és ez egyáltalán nem véletlen. A pehelykönnyű robotot a bőregér felépítésének és repülésének tanulmányozásával alkották meg; szilikonból készült szárnyai révén denevérszerű mozdulatokkal hajtja magát előre a levegőben.

A Science Roboticsban megjelent beszámoló szerint a Bat Bot névre keresztelt eszköz tehát képes a denevérek összetett mozgásának utánzására. Ezt egyébként az állat esetében szárnyának több mint negyven aktív és passzív ízülete teszi lehetővé, valamint az ujjpercek között bőrszerűen feszülő rugalmas membrán. Ugyan a Bat Bot nem rendelkezik ennyi ízülettel, de fejlett kialakításának köszönhetően a repülő robotok legrugalmasabbikát alkották meg a fejlesztők. Mindössze 93 grammos, 47 centiméteres szárnyfesztávval bíró jószágról van szó.
 

Ízületek és bőrszárny

A sikerhez vezető úton több kihívást is le kellett győzniük a mérnököknek. Az egyik legfontosabb előrelépés a szárnyak egymástól függetlenül történő működése volt; az aszimmetrikus mozgás teszi lehetővé a robot számára, hogy éles kanyarokat iktasson be repülési útvonalába.

Emellett a denevérszárny bonyolultságát is le kellett csökkenteni. A fent említett több mint negyven ízület helyett végül elegendőnek bizonyult csupán kilenc: öt aktív és négy passzív mechanikus kapcsolódási pont biztosítja a valódi denevérekét megközelítő manőverezőképességet. Ha a természet vonalvezetését akarták volna lekövetni, akkor a robot túlságosan nehéz lett volna ahhoz, hogy fel tudjon emelkedni a földről.

Bat Bot csontvázát a lehető legkönnyebbre alakították, ezért szénszálas "csontokat" és 3D-s nyomtatással készített gömbcsuklós "ízületeket" kapott. Az ezeket borító puha, de rugalmas szilikon membrán pedig mindössze 56 mikrométer vastag. A membránnal a sima, aerodinamikus felület jelentette repülési előnyök veszélyeztetése nélkül tudja változtatni szárnya alakját a robotdenevér. A szárnyak csapkodásával pedig kellő felhajtóerőt generál a levegőbe jutáshoz és az ott maradáshoz is.

Ezzel a mozgással egyébként a robot hátán levő mikromotorok energiájának megtartása is hatékonyabb, mint például a drónok által használt rotoros meghajtás. Ráadásul jóval halkabb, ami számos feladat esetében hatalmas előnynek számít. A vadvilág megfigyelése például sokkal zavartalanabb lehet egy halk robotdenevérrel, mint egy zajos drónnal. Már persze addig, amíg egy bagoly valódi bőregérnek nem nézi az autonóm egységet, és el nem kapja. (Igaz, ebből a szempontból a drónok sem érezhetik biztonságban magukat.)

Az irány jó, de a célt még nem értük el

A rotorokra alapozó repülő eszközökhöz képest jobb manőverezőképesség különösen az épületek megközelítése és az azokba való behatolás esetében jelenhet előnyt például természeti katasztrófák, földrengések túlélői után kutatva. De az építkezések robotizált felügyelete is nagy segítséget kaphat Bat Bot személyében.

Ahhoz azonban, hogy mindez kereskedelmi forgalomban is kapható termék formájában materializálódjon, még akad néhány tennivaló a roboton. A kutatók elmondása szerint még meglehetősen törékeny a rajta alkalmazott elektronika, amit ütésállóbbá kell tenni, hogy egy zuhanást követően ne kelljen kukába dobni az egész készüléket.

A másik, a robotikát általánosságban sújtó probléma, hogy javítani kell az erősen limitált akkumulátorkapacitáson. Jelenleg csupán rövid távolságok megtételére képes Bat Bot, ám, amint azt korábban már említettük, az energiatároló telep méretének növelésére gyakorlatilag nincs mód súly- és méretbeli korlátozások miatt.

Végül pedig a kis robot manőverezőképességén is van még mit javítani. A kutatók fel akarják készíteni arra, hogy képes legyen ágakra szállni; így álló helyzetben, energiát spórolva vizsgálhassa környezetét.