Menyalin sayap kumbang untuk merancang MAV yang dapat pulih dari tabrakan di udara
Robot

Menyalin sayap kumbang untuk merancang MAV yang dapat pulih dari tabrakan di udara


Robot KUBeetle-S dengan sayap yang dapat dilipat. Kredit: H. Vu Phan

Sepasang peneliti di Universitas Konkuk telah merancang miniatur kendaraan udara mikro (MAV) yang mampu pulih dari tabrakan di udara. Dalam makalah mereka diterbitkan di jurnal Ilmu, Hoang Vu Phan dan Hoon Cheol Park menjelaskan studi mereka tentang pemulihan tabrakan pada kumbang badak dan bagaimana mereka menerapkan temuan mereka pada desain MAV jenis baru.

Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa kumbang memiliki sayap depan yang keras seperti cangkang yang digunakan untuk perlindungan, dan sayap belakang untuk terbang. Penelitian ini juga menunjukkan bahwa kumbang mampu mempertahankan penerbangan bahkan setelah bertabrakan dengan benda lain saat terbang. Dalam upaya baru ini, para peneliti mempelajari keterampilan ini dan menerapkan apa yang mereka pelajari pada desain MAV baru.

Untuk lebih memahami bagaimana kumbang dapat mempertahankan penerbangan bahkan setelah tabrakan, para peneliti memperoleh beberapa sampel kumbang badak dan menggunakan kamera berkecepatan tinggi untuk menangkap perilaku terbang mereka dalam gerakan lambat. Video tersebut mengungkapkan bahwa kumbang mampu mempertahankan penerbangan setelah tabrakan karena morfologi hindwing mereka. Setiap sayap memiliki apa yang para peneliti gambarkan sebagai konstruksi tipe origami yang terlipat saat beristirahat dan mengembang saat dibutuhkan selama penerbangan.

Melalui fitur ini, setiap sayap terkunci pada tempatnya secara otomatis saat sayap depan dipasang. Mereka lebih lanjut mencatat bahwa struktur origami dapat terlipat sebagian selama tabrakan, bertindak sebagai semacam peredam kejut. Setelah tumbukan, sayap kemudian secara otomatis kembali ke bentuk sayap untuk memungkinkan kumbang kembali terbang. Para peneliti juga menemukan bahwa dalam beberapa kasus, jika kumbang bertabrakan dengan objek tetap seperti tiang, ia akan menggunakan kedua kaki dan sayapnya untuk membenarkan dirinya sendiri sebelum melanjutkan penerbangan.

Lipatan yang kencang mencegah sayap belakang terkunci dalam konfigurasi terlipatnya. Kredit: H. Vu Phan
Pembukaan pasif sayap belakang kumbang. Kredit: H. Vu Phan

Phan dan Park menerapkan temuan ini pada desain MAV jenis baru yang mampu mempertahankan penerbangan bahkan setelah bertabrakan dengan MAV atau objek lain. Mereka menemukan bahwa desain baru menunjukkan lebih tahan terhadap benturan daripada desain sebelumnya.

Sayap mekanis dapat dilipat secara pasif dan dengan cepat dibuka mengadaptasi sayap belakang kumbang. Kredit: H. Vu Phan
Penerbangan melayang gratis dari robot KUBeetle-S dengan sayap yang dapat dilipat. Kredit: H. Vu Phan
Performa terbang agresif robot KUBeetle-S dengan sayap normal. Kredit: H. Vu Phan
Menyalin sayap kumbang untuk merancang MAV yang dapat pulih dari tabrakan di udara

Tampak depan robot KUBeetle-S. Kredit: H. Vu Phan


Drone yang terinspirasi burung raptor dengan morphing sayap dan ekor


Informasi lebih lanjut:
Hoang Vu Phan dkk. Mekanisme pemulihan tabrakan pada kumbang terbang dan robot sayap mengepak, Ilmu (2020). DOI: 10.1126 / science.abd3285

Jiyu Sun. Miniaturisasi robot yang terbang di atas sayap kumbang, Ilmu (2020). DOI: 10.1126 / science.abf1925

Disediakan oleh Science X Network

© 2020 Science X Network

Kutipan: Menyalin sayap kumbang untuk merancang MAV yang dapat pulih dari tabrakan di udara (2020, 4 Desember) diambil pada 4 Desember 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-12-beetle-wings-mavs-recover-midair.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Singapore Prize