Korisni umjetni «insekti»

Radi se o nekoj vrsti minijaturnoga neidentificiranog letećeg objekta koji zuji dvorištem. Jedva da je veći od tanjurića. Ta neobična stvarčica zrakom prilazi prolazniku, zaustavlja se, nepomično lebdi ispred njegove glave, te mu u lice uperuje kameru. Čovjek je vidno začuđen, dok se Michael Achtelik raduje što se uspio poigrati sa strancem. Istraživač s Tehničkog sveučilišta u Münchenu stoji na drugom kraju dvorišta s daljinskim upravljačem u ruci. Njime dirigira «letećeg špijuna», svojevrsnu maketu helikoptera zvanu Quadrocopter.

«Quadrocopter je leteći uređaj s četiri rotora kojim se upravlja pomoću regulacije okretnog momenta. Još radimo na njegovom što je moguće stabilnijem letu», pojašnjava Achtelik. Leteći uređaj pokreću elektromotori na baterije od litija. Sitni čip prima i obrađuje podatke niza različitih senzora i podešava okretni moment četiriju rotora. «Bitno je robusnije građe od helikoptera i uspijeva prebroditi brojne padove. Ako uređaj u letu dotaknete, on se stabilizira sam od sebe.» Je li to samo dopadljiva igračka za djecu? Ne, smatra Achtelik. Quadrocopterov je praktični učinak visoko obećavajuć: «Snimanje i promatranje iz zraka. Snimanje zgrada, kada je potrebno provesti nadzor i kontrolu.»

Sitni, inteligentni, jeftini

Quadrocopter je samo jedan primjer novog trenda u robotici – konstrukcije sitnih, inteligentnih, a istodobno jeftinih letećih uređaja. Mikrotehnika je, naime, u međuvremenu uznapredovala do te mjere da se inženjeri usuđuju konstruirati leteće robote, neznantno veće od libele ili kućne muhe. U budućnosti bi se, prema zamisli stručnjaka, ti umjetni insekti trebali samostalno kretati zrakom i obavljati korisne zadaće, na primjer pronalaziti preživjele nakon katastrofa, osobito na nikako ili teško pristupačnim terenima, otkrivati otrove u prirodi odnosno zagađivače okoliša, nadzirati tvornice i elektrane ili poput sitnih tajnih agenata špijunirati u korist policije i vojske.

I David Lentink sa Sveučilišta u Delftu radi na jednom takvom robotiziranom insektu: «Naš leteći uređaj ima dva para krila, poput libele, i tim krilima maše 14 puta u sekundi. Na njima je razapeta posebna folija, pričvršćena za tanki kostur od ugljanih vlakana. Krila pokreće maleni elektromotor, težak samo 1,6 grama. Baterija je dostatna za 15-minutni let, i to kada uređaj sa sobom nosi kameru.»

Sve sličniji živim bićima

Ta umjetna libela oponaša jednu od najvažnijih osobina leta insekta – mahanje krilima, a to je za konstruktore robota vrlo zanimljiva stvar. Naime, ako doista žele proizvoditi leteće robote, pomoću propela ili rotora neće daleko dogurati, jer će ih u tome onemogućiti zakoni aerodinamike. S mahajućim krilima stvar izgleda posve drugačije. Na taj se način čak i najsitnija bića poput komaraca uspijevaju održati u zraku.

Drugim se primjerom iz svijeta insekata poveo Mirko Kovač s Više tehničke škole u Laussanei – i to skakavcem. Kovač, naime, radi na robotu koji može skočiti uvis, raširiti krila i zrakom lebdjeti nekoliko metara. «To ima najmanje dvije prednosti. Vrlo je jednostavno i kretanje zrakom je moguće uz vrlo malu potrošnju energije.» Kovač je već izradio prototip robota skakavca. Sićušni motor napinje feder koji jednim pokretom mašinicu katapultira uvis. «Mehanizam primjenjuje isto načelo kao i skakavac pri svojim pokretima. Uređaj je dugačak otprilike pet centimetara, teži pet grama i skače na visinu od oko 1,40 metara.»

Robot koji skače i lebdi

Kada se odbio u zrak, robot skakavac mora što prije razapeti svoja krila. Kovač već radi i na tome. «Drugi korak koji smo napravili je princip širenja i sakupljanja krila, i to na istim načelima kao i kod slijepih miševa.» Žica sakuplja krila i ponovo ih širi. Na tim dvama zasadama – odskoku i letu – Kovač sada želi izraditi lebdećeg robota, ne većeg od papirnatog zrakoplova i ne težeg od deset grama. Taj bi koncept jednog dana mogao naći primjenu kod mobilnih ekoloških senzora, u potrazi za žrtvama snježnih lavina i potresa, ili kao svojevrsna svemirska naprava za istraživanje Marsa i drugih planeta.

Istraživači su, međutim, još na početku svog rada. Većina prototipova leti prilično nezgrapno i nesigurno, stalno na rubu pada, slično kao i primitivne pionirske letjelice braće Wright ili Otta Lilienthala. No, u sićušnim napravama se krije golemi potencijal. Znanstvenici uče brzo od svog velikog uzora – prirode, preuzimaju sve više načela i trikova od insekata, i to ne samo što se tiče njihova načina kretanja, nego i opažanja. Tako su stručnjaci s Više tehničke škole u Zürichu razvili optički čip koji funkcionira po uzoru na mozak muhe, a trebao bi pomoći da roboti-insekti jednoga dana samostalno, bez daljinskog upravljanja, mogu navigirati prostorom.