Sürü halinde otonom olarak uçabilen robot arı geliştirildi

Alman otomasyon teknolojileri şirketi Festo, aynı zamanda robotik alanında çalışmalar sürdürüyor. Festo, Bionic Learning Network\’ün (BLN) bir parçası olan BionicBee isimli ultra hafif robotik arı geliştirdi. Tamamen otonom olarak uçabilen arılar, hafifliğinin yanında yüksek manevra kabiletiyle sürü halinde hareket edebiiliyor.

Geliştiriciler BionicBee\’yi oluştururken BLN platformundaki önceki projelerden elde edilen kapsamlı bilgilerden yararlandı. BLN\’deki mühendisler daha önce kırlangıçlar, uçan tilkiler (yarasa türü) ve yusufçuklardan esinlenen robotlar geliştirmişti.

Yapay zekayla en hafif tasarım elde edildi

34 gram ağırlığa, 22 cm uzunluğa ve 24 cm kanat genişliğine sahip olan BionicBee, firmanın bugüne kadar ürettiği en küçük uçan nesne olma özelliği taşıyor. Firma, arıyı tasarlarken ilk defa üretken tasarım yöntemini benimsedi. Yapay zekayı kullanan bu yöntemde, verilen birkaç parametre ile belirli tasarım ilkelerine dayalı en iyi yapı belirleniyor. Böylece en az miktarda malzeme ile en iyi tasarımı üretmek mümkün olabiliyor. Robotik arı için hafiflik, uzun uçuş süresi ve gelişmiş manevra kabiliyeti elde etmek için çok önemli olduğu için bu yöntem çok kullanışlı.

Arının gövdesi, kanat çırpma mekanizması, iletişim teknolojisi, kanat vuruşlarının kontrol bileşenleri ve kanat geometrisinin adaptasyonu için kompakt bir yuva oluştuyor. Bu küçücük alanda, fırçasız bir motor, üç servo motor, pil, dişli ünitesi ve çeşitli PCB\’ler bulunuyor. Motorlar ve mekanikler arasındaki akıllı etkileşim sayesinde kanat vuruşlarının sıklığı, çeşitli manevralara göre hassas bir şekilde ayarlanabiliyor.

Robot arıların kanat çırpma frekansı 15 ile 20 hertz arasında. Kanatlar 180 derecelik bir açıyla ileri geri hareket edebiliyor. Fırçasız motor tarafından hassas bir şekilde kontrol edilen ve son derece hafif olan mekanik yapı sayesinde kanatlar geri tepmesiz olarak çırpılabiliyor.

Kanat vuruşlarının sıklığı ve hızı arttıkça kaldırma kuvveti de artar. Kanadın tabanında bulunan üç servo motor, kanadın şeklini belirli bir şekilde değiştirerek belirli kanat konumlarının etkinliğini artırabiliyor ve kaldırma kuvvetinde belirgin bir değişiklik yaratabiliyor.

Ultra geniş bant (UWB) teknolojisi ile otonom uçabiliyor

Ultra geniş bant (UWB) teknolojisini kullanan arılar, zaman damgalarını kullanarak iç mekanda konumlarını belirleyebiliyor ve otonom olarak hareket edebiliyor. Aynı zamanda arıların çalışma süreleri de hassas biçimde ölçülebiliyor. 

Her bir arı el ile üretildiği için, üretimdeki en ufak değişiklikler bile uçuş şekillerini etkileyebilir. Bu nedenle arılar, kısa bir test uçuşunun ardından her arının kendi optimal kontrolör parametrelerini belirlemesine olanak tanıyan otomatik kalibrasyon özelliğine de sahipler. Akıllı program ile arılar arasındaki donanım farklılıkları bu şekilde tespit edilebiliyor ve bütün sürünün dışarıdan kontrol edilebilmesi sağlanıyor.