סיפרנו לכם כבר על רובוטים ששוגרו לחלל ושמם היה אסטרו-בי (דבורים חלליות). אלה היו רובוטים בגודל של קופסת נעלים ולא היה להם שום קשר לחרקים, מלבד שמם. אבל, רובכם העליתם את השאלה, "האם חרקים רובוטיים קיימים במציאות היום?" התשובה - במילה אחת? לא. ובשתי מילים? עדיין לא. נסביר כאן למה לא, מה כבר יש ואיזו טכנולוגיה עדיין חסרה.

סיפרנו לכם על אסטרו-בי לפני כמה שבועות [1]. אלו רובוטים בגודל קופסת נעליים שמרחפים בתחנת החלל, ומבצעים עבור האסטרונאוטים מספר משימות. בגלל שהשם שלהם מזכיר דבורים, רבים שאלו האם יש קשר לרובוטים ה"חרקיים" המככבים בסדרה 'מראה שחורה'.
גילוי נאות, לא צפיתי בסדרה. אבל, הבנתי שבסדרה "מראה שחורה" מתוארים רובוטים בגודל של כסנטימטר, שמשמשים כתחליף לדבורים, ומטרתם האבקת פרחים. האם מדובר על מדע בדיוני? עד כמה הרובוטים שבסדרה בדיוניים ועד כמה הם אפשריים? ובכן, כרגע הם בדיוניים. מדוע? כדי לענות על השאלה הזו, ננהג כמהנדסים ונאפיין את רשימת הצרכים שנדרוש מדבורה רובוטית:

1. גודל הרובוט יהיה לא יותר ממטבע של חצי שקל - כדי שיוכל לנחות על פרחים.

2. לרובוט יהיה "מוח" שיאפשר לו לשלוט על כיוון הריחוף, ויאפשר בקרה של המשימה.

3. הרובוט יוכל לטוס באופן עצמאי לפחות 10 דקות, על מנת לעבור בין מספר פרחים ולבצע האבקה.

רובוטים קטנים ואפילו קטנים מאוד קיימים די הרבה זמן. למעשה, היום ניתן לרכוש רובוט מרחף בגודל של כף יד בחנויות צעצועים. אבל רחפנים כאלה כבדים מדי ולא יוכלו לנחות על פרח. אנחנו רוצים רובוט ממש ממש קטן, בגודל של דבורה ממש. מתברר שיש כאלו! רובוטים קטנים שמרחפים על ידי נפנוף בכנפיים, ממש כמו חרקים. דוגמה מעולה הוא הרובוט שפותח בהארווארד [2]. גודלו של הרובוט (שנקרא RoboBee, או רובו-דבורה) הוא סנטימטר, והוא קל מאוד. פתרון למאפיין 1 אם כך, יש: רובוט קטנטן ומרחף.

מה לגבי 2? ובכן, הרובוט של הארווארד זקוק לבקר שיגדיר לכנפיים כמה מהר לנפנף. כרגע, הרובו-דבורה לא מסוגל לעשות את זה בעצמו, ולכן הוא מחובר בחוטי תקשורת דקים למחשב שמגדיר לו מתי וכמה לנפנף. לעומתו, באוניברסיטת וושינגטון [3] המציאו רובוט הנקרא RoboFly (רובו-זבוב) והוא מסוגל להתרומם מהקרקע כמה מילימטרים, בלי להיות מחובר לחוטים! הבקרה על הכנפיים מתאפשרת על ידי כרטיס בקרה קטנטן שמותקן על הרובו-זבוב.

נפנוף בכנפיים וריחוף דורשים הרבה אנרגיה. כדי לקבל אנרגיה, לרובו-זבוב יש פאנל אלקטרו-אופטי אליו מכוונים החוקרים קרן לייזר. אנרגית האור החזקה של הלייזר מומרת לאנרגיה חשמלית, וכך מסוגל הרובוט לרחף בלי להיות מחובר לדבר. פאנל סולארי לא מספק מספיק אנרגיה ולכן יש צורך בלייזר. הבעיה היא שאי אפשר להניע את הלייזר בקלות ובצורה מדויקת, ולכן גם הרובו-זבוב לא יכול לצאת לאבק פרחים עדיין. הרובו דבורה מקבל את האנרגיה שלו מחוטי חשמל, ומכיוון שהוא ממילא מחובר בכבל לצורך תקשורת - אין כאן פתרון. למעשה, לא קיימת עדיין טכנולוגיה שעונה על מאפיין מספר 3. הסוללות הזמינות היום כבדות מדי, או שלא מספקות מתח למספיק זמן, והלייזר מגושם מדי [4].

לסיכום, האם קיימים רובוטים בגודל של דבורה שיכולים לעוף? כן - יש כאלה במספר מעבדות שונות בעולם.
האם הרובוטים האלה יכולים לעוף בחוץ? לא - אין עדיין בטריה אמינה שתאפשר את זה. האם הרובוטים האלה מסוגלים לאבק פרחים? עדיין לא - ה"מוח" של הרובוטים האלה כרגע בנוי ככה שהוא מאפשר רק בקרת טיסה. לתכנת אותו לאתר ולנחות על פרחים זה אפשרי - אנחנו פשוט עדיין לא שם. האם יהיו כאלה רובוטים בעתיד הקרוב?

כנראה. עובדים על זה.

מקורות ולקריאה נוספת:

[1] דבורים רובוטיות בתחנת החלל באתר מדע גדול, בקטנה

[2] Autonomous Flying Microrobots (RoboBees) - Wyss Institute at Harvard University

[3] The first wireless fly-sized drone - University of Washington

[4] A Review of Propulsion, Power, and Control Architectures for Insect-Scale Flapping-Wing Vehicles