ساخت سوسک رباتیک با کوله پشتی مجهز به انرژی خورشیدی و کنترل از راه دور + ویدیو

دانشمندان ژاپنی یک حشره جدید با کنترل از راه دور طراحی کرده‌اند که مجهز به کوله پشتی باتری خوری است که از پنل های خورشیدی تغذیه می‌شود. این سوسک که بخشی از آن حشره و بخشی ماشین است، برای ورود به مناطق خطرناک، نظارت بر محیط یا انجام ماموریت های جستجو و نجات بدون نیاز به شارژ مجدد در نظر گرفته شده است.

شاید همیشه سوسک‌ ها برایتان کابوس بوده‌اند اما سوسک های سایبورگ (سایبورگ موجودی است که از هر دو جز‌ء ارگانیک و مکانیکی ساخته شده است) به جای آنکه دشمن ما باشند، دوستمان هستند.

محققان برای تحقیقات خود مجبور شدند برخی از اجزا را در یک بسته کوچک نصب کنند تا تمام حرکات طبیعی سوسک امکان پذیر باشد. ماژول سلول خورشیدی آلی فوق نازک نصب شده روی بدنه این حشره به توان خروجی ۱۷.۲ مگاوات دست می‌یابد که بیش از ۵۰ برابر بیشتر از توان خروجی دستگاه های مدرن جمع آوری انرژی موجود در حشرات زنده است.

سیم هایی که به دو سر «سِرسی» -اندام های حسی در انتهای شکم سوسک‌ ها- متصل هستند تکانه های الکتریکی ارسال می‌کنند که باعث می‌شود حشره به سمت راست یا چپ حرکت کند. یک باتری نیز برای ارسال و دریافت این سیگنال های الکتریکی لازم است که باید شارژ شود.

با آنکه امکان ساخت ایستگاه هایی برای شارژ مجدد باتری وجود دارد، اما نیاز به بازگشت و شارژ مجدد می‌تواند ماموریت های حساس به زمان را دچار اختلال کند. به همین دلیل تیم تحقیقاتی RIKEN که روی این پروژه کار می‌کند می‌خواست نسخه کاربردی‌تری بسازد که در صورت تمام شدن شارژ، این سوسک نیازی به بازگشت به کنترلر یا ایستگاه شارژ نداشته باشد. بنابراین آنها یک سلول خورشیدی روکار طراحی کردند تا مطمئن شوند این حشره در حین کار کردن شارژ می‌شود.

با این حال سوسک ها به خاطر اندازه خود سطح محدودی برای تمام اجزای لازم برای به حرکت در آوردن پاها و حفظ انرژی دارند. راه حلی که برای این مشکل در نظر گرفته شد طراحی یک کوله پشتی ویژه بود که بتواند ماژول کنترل بی سیم پاها و باتری لیتیومی پلیمری قابل شارژ را حمل کند.

ابتدا ماژول سلول خورشیدی آلی با ضخامت ۰.۰۰۴ میلیمتر در قسمت پشت شکم سوسک نصب شد. با این حال محققان دریافتند که شکل شکم هنگام حرکت سوسک تغییر می‌کند. وقتی آن را با یک لایه ضخیم‌تر نصب کردند، زمانی که برای طی کردن یک مسافت تعیین شده طول کشید دو برابر شد.

برای حل این مشکل، محققان بخش های چسبنده و غیرچسبنده را روی یک لایه نازک ۰.۰۰۵ میلیمتری قرار دادند که اجازه می‌داد حین خم شدن شکم به سمت بیرون خم شود اما همچنان چسبیده بماند.

سوسک ها که به نجات یافتن از جنگ هسته ای معروف هستند، در سال های اخیر الهام بخش فناوری های زیادی بوده‌اند. تیم های مختلفی از دانشمندان ربات های کنترل از راه دوری را طراحی کرده‌اند که قادرند از دیوارها عبور کنند، اشیاء را حمل کنند و در طول ماموریت های جستجو و نجات، انسان ها را بیابند.