تشخیص نشتی گاز با مگس رباتیک «RoboFly»

محققین یک مگس رباتیک موسوم به ربوفلای (RoboFly) را طراحی و تولید کرده‌اند که انرژی آن به شیوه نوینی تامین می‌شود و از پتانسیل لازم برای شناسایی محل نشتی گاز برخوردار است.

مگس رباتیک طراحی شده توسط محققین دانشگاه واشنگتن که اندکی بیشتر از یک خلال دندان وزن دارد برای دسترسی به منبع انرژی، بی نیاز از سیم رابط است و می‌تواند آزادانه به پرواز درآید.

برای این منظور تیم سازنده‌ی RoboFly تجربیات یکی از اعضای گروه (سایر فولر) را که پیش‌تر در طراحی یک زنبور رباتیک (RoboBee) نیز دستی بر آتش داشته مورد استفاده قرار داده‌اند. آن ربات پرنده که به دست محققین دانشگاه هاروارد طراحی و تولید شده بود برای دسترسی به منبع انرژی خارجی، نیازمند سیم رابطی بود که نقش یک باتری آنبرد را ایفا می‌کرد؛ امری که از قدرت مانور زنبور رباتیک کاسته و مانع پرواز آزادانه‌ی آن می‌شد.

اما این ربات بی نیاز از سیم یا باتری است چرا که انرژی مورد نیازش از تاباندن پرتو لیزر بر سلول فتوولتاییک تعبیه شده روی آن تامین می‌گردد. این سلول به طور خودکار نور لیزر را به ۷ ولت برق تبدیل کرده که این مقدار از طریق مدار الکتریکی داخلی تعبیه شده در ربات به ۲۴۰ ولت افزایش می‌یابد. بدین ترتیب انرژی لازم برای حرکت بال‌ها تامین می‌شود.

وظیفه‌ی دیگر این مدار الکتریکی، میزبانی از یک میکرو کنترلر است که به ربات می‌گوید چگونه و چطور بال‌هایش را به حرکت درآورد؛ در حالی که این فرآیند نیز در RoboBee از طریق یک کنترلر خارجی انجام می‌شد.

در مقطع فعلی قدرت مانور ربوفلای تنها به تیکاف کردن و فرود آمدن محدود می‌شود؛ چرا که در غیر این صورت سلول فتوولتاییک از تیررس اشعه لیزر خارج خواهد شد. با این حال امید می‌رود در آینده پرتو لیزر بتواند ربات را در حین پرواز دنبال کرده و انرژی مورد نیاز آن را به طور پیوسته تامین نماید. همچنین این احتمال نیز متصور است که ورژن‌های بعدی مگس رباتیک قادر به دریافت انرژی از سیگنال‌های فرکانس رادیویی نیز باشند و با استفاده از میکرو کنترلرهای پیشرفته بتوان از آن‌ها در موقعیت‌هایی که پهپادها به علت داشتن ابعاد بزرگ‌تر از انجام وظیفه عاجزند بهره جست.

یکی از کارکردهای بلقوه‌ی این میکرو ربات پرنده که فولر به آن اشاره کرده یافتن محل نشتی گاز است. به گفته‌ی او: اگر یک چمدان پر از چنین ربات‌هایی داشته باشید می‌توانید آن‌ها را در اطراف منزلتان به پرواز درآورید و از این طریق، لوله‌های گازی که نشتی دارند را شناسایی کنید؛ امری که در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای نیز تاثیرگذار است.

طراحان این مگس رباتیک چنین کارکردی را از مگس‌های واقعی که توانایی قابل توجهی در یافتن مواد و ترکیبات بودار حین پرواز دارند الهام گرفته‌اند و به پتانسیل بالای RoboFly در ایفای چنین نقشی ایمان دارند.