Vuelo sin ataduras de un vehículo aéreo de microescala con alas del tamaño de un insecto

Área de la Ciencia:

• La robótica
• Ingeniería Aeroespacial
• Biomimética

Sus antecedentes:

• El vuelo sin ataduras en robots del tamaño de insectos está limitado por las altas demandas de energía y las limitaciones de carga útil.
• Los vehículos aéreos micro actuales requieren amarres para el poder y el control, lo que restringe su autonomía.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar un vuelo sin ataduras sostenido en un vehículo aéreo de microescala con alas del tamaño de un insecto.
• Superar los desafíos de integración energética y electrónica para el vuelo autónomo a pequeña escala.

Principales métodos:

• Desarrolló un vehículo de 90 miligramos con cuatro alas impulsadas por actuadores piezoeléctricos reforzados con alumina.
• Integró una matriz fotovoltaica y un generador de señales para la energía y el control a bordo.
• Se logró una mayor eficiencia aerodinámica y una alta relación peso-elevación.

Principales resultados:

• El vehículo alcanzó una relación pico de carga/peso de 4,1:1, superando a sus homólogos biológicos en eficiencia de empuje.
• El sistema integrado, incluida la electrónica, pesa 259 miligramos, con capacidad de carga útil adicional.
• El sistema consume 110-120 milivatios, igualando la eficiencia de empuje de los insectos como las abejas.

Conclusiones:

• Este estudio presenta el vehículo aéreo más ligero a escala de insecto para lograr un vuelo sin ataduras sostenido.
• La tecnología demostrada allana el camino para vehículos aéreos autónomos con capacidades de carga útil prácticas.
• Los hallazgos representan un avance significativo en la micro-robótica y los sistemas de vuelo de inspiración biológica.