Létající robot jako masařka

"Řešení vyvinutá přírodou se vyznačují neuvěřitelnou efektivností a nízkými nároky na spotřebu energie," říká Julian Vincenth, který tento obor přednáší na britské University of Bath. "Stejné požadavky klade současná energetická a surovinová situace i na lidské stroje. Proč tedy pracně vymýšlet něco, co tady už miliony let skvěle funguje?"

Jedním z projektů vycházejících z biomimetiky je program MFI (Micromechanical Flying Insect - Mikromechanický létající hmyz) amerického válečného námořnictva. Jde o konstrukci a testování funkčního robota, který velikostí i letovými schopnostmi napodobuje mouchu masařku. Za konkrétní vzor posloužila masařka rodu Calliphora, tvor dostatečně velký, aby bylo možné studovat stavbu těla, především létací svaly, uspořádání křídel, mechaniku jejich pohybu a ovládání letu.

Zkoumání masařek ukázalo, že jejich skvělé letové výkony jsou především výsledkem vysokého výkonu létacích svalů - tedy toho, čemu technici v automobilovém nebo leteckém průmyslu říkají "přemotorování". Dalším významným poznatkem bylo zjištění, že aerodynamika mouchy není stabilní a trvale vyvážená, jako u většiny klasických letadel. Naopak: masařka dosahuje vyváženého letu jen díky neustálé kontrole a mimořádně rychlým zásahům citlivých senzorů a nervové soustavy. Po důkladném prostudování letu a anatomie much vědci z programu MFI přistoupili ke konstrukci prvního prototypu létajícího minirobota s rozpětím křídel pouhých 25 milimetrů. Jeho svaly pracují na piezoelektrickém principu - stahují se a natahují působením elektrického napětí. Zdrojem energie je miniaturní lithiová baterie dobíjená solárními články nesenými pod krátkým trupem. Dvojice tuhých křídel v komplikovaných závěsech je zhotovená z hmoty zvané polyimide. V místech, kde má živá moucha hlavu, jsou optické senzory kontrolující polohu. Na "zádech" má kovový hmyz čip s kontrolním a komunikačním systémem.

První prototyp robotické masařky se začal testovat už roku 2001, od té doby pokračuje neustálé vylepšování, odlehčování a zdokonalování senzorů. Zatím posledním oznámeným úspěchem konstruktérů je snížení hmotnosti pohonného mechanismu na pouhých 10 miligramů.

Program je součástí úsilí vyvinout technologie, které by umožnily předcházet válečným konfliktům "chirurgickými" zásahy - omezenými přesně vedenými údery na citlivá místa protivníka, které ušetří civilisty a nevzbudí pozornost veřejnosti. V této koncepci zvané Miniatura Tactical Mutions hrají zásadní roli i miniaturní průzkumní roboti. Proto program MFI podporuje americká agentura pro pokročilé obranné projekty, známá DARPA, která se kdysi podílela i na vývoji internetu.