Zvětšit obrázek

3-D- tištěný mechanický hmyz (Kredit: Charles Richter)

Zvětšit obrázek

Tištěný hmyz se čtyřmi páry mávajících křídel z Lipsonovy laboratoře.

V označování malých létacích vehiklů je tak trochu zmatek a každý z tvůrců, pokud vymyslí byť jen něco málo odlišného, má tendenci dát svému dílu také originální pojmenování. V médiích se to proto hemží nejrůznějšími „...ptérami“. Kromě nich se hodně píše o dronech, mikrodronech a o „MAV“. Všechny je ale lze zařadit pod sjednocující kategorii UAV – vzdušné stroje bez posádky. O skupině s jedním nosným křídlem - monokopterách, jejichž letová dynamika je zcela odlišná neboť rotují okolo své osy, jsme psali v článku Robotická nažka z University of Maryland.

K těm nejlehčím létajícím výtvorům patří japonský umělý otakárek.  S vylepšením robotického hmyzu nyní přichází tři Američané: Floris Van Breugel z California Institute of Technology, William Regan z University of California-Berkeley  a Hod Lipson.  Zatímco  Japonci miniaturní křídla své insektoptery složitě vystřihovali a lepili je na polyuretanové výztuhy, Američané již vše tisknou na 3-D tiskárně. Nejde o potisk křídel ale o postupné nanášení mnoha různých vrstev, které se následně vytvrzují, například pomocí laseru a výsledkem je celé "tělo" i s křídly umělého hmyzu.

Zvětšit obrázek	Zvětšit obrázek
Najít optimální tvar křídla pro insektopteru není snadné. (Kredit: Richter a Lipson, Cornell University)	Schema  (Kredit: Richter a Lipson, Cornell University)

Celý létací mechanismus je až na motor a baterii produktem tiskárny. Výroba se tak stala hodinovou záležitostí.  Tištěné létající tintítko váží pouhých  3,89 g a  jeho  40 mikronů silná křídla sebou máchnou zhruba 30krát za sekundu. Tvůrci robotického hmyzu tvrdí, že křídla jsou pro některé účely lepší variantou než alternativní způsoby pohonu. V praxi se toto řešení zatím neuplatnilo také proto, že u něj hodně závisí na optimální velikosti a tvaru křídla. Právě tyto parametry  jsou pro různé rychlosti a styl pohybu rozhodující a technika tisku by měla nyní umožnit snadné prověřování variant a najít optimální a levná řešení. 

Americký létající hmyz byl vytištěný na tiskárně (až na baterii a motor)

Zvětšit obrázek

Kvadrotor George De Bothezata se udržel ve vzduchu dvě minuty a 45 sekund (1923). Kredit: Edison National Historic Site

Zvětšit obrázek

Miniaturní quadrotor ukazuje cestu budoucí robotizace.

Nejen mávající, ale i vrtulové mini-stroje budí zájem veřejnosti. Studenti mechaniky Quentin Lindsey (26) a Daniel Mellinger (25), napsali pro své quadrotory algoritmy, které z nich udělaly sehranou partu stavařů. Rozeznávají který panel je potřeba zvednout, kam přenést i kam jej zasadit. Je pravdou, že předváděné díly, které stroje přeskupují, jsou lehké a z plastu a aby do sebe snáze zapadaly, jsou opatřeny magnety. Sestavovat je jako stavebnici, není obtížné. Ale o to v tomto projektu nejde. Vtip je v tom, že nám mladíci ukazují, jak jsou věci schůdné. Pouhé tři měsíce jim stačily k tomu, aby vypravovali autonomní systém, který je schopen dělat týmové činnosti a během dvou minut sestavit například věž, pyramidu, krychli,...
Vrtulníky na stavbách, při těžbě dřeva i záchranných akcích již tu a tam vídáme. Je jen otázkou času, kdy jim svěříme více autonomie. Dva mladíci nám nyní ukázali, že ta doba nemusí být daleko. 

Kvatrorotorové včelky v akci. Je dobré si uvědomit, že jsou zcela samostatné, nejsou dálkově ovládány. (GRASP Laboratory)   

Prameny: Cornell University , GRASP Laboratory   

Hexakoptera navigovaná pomocí satelitního systému GPS je schopna se sama vrátit i když s ní ztratíte kontakt. (Podrobný návod na její stavbu, částečně ve slovenštině, najdete ZDE)

Oktokoptera s osmi vrtulemi

Také jednovrtulová  klasická dva roky stará vojenská Wespa patří mezi UAV, které mají na You Tube úspěch.