El Micromechanical Flying Insect ( MFI ) es un UAV ( vehículo aéreo no tripulado ) en miniatura compuesto por un cuerpo de metal, dos alas y un sistema de control. Lanzado en 1998, actualmente se está investigando en la Universidad de California, Berkeley . [1] El MFI forma parte de un grupo de UAV que varían en tamaño y función. El MFI está demostrando ser un enfoque práctico para situaciones específicas. La Oficina de Investigación Naval y la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de los EE. UU. están financiando el proyecto. El Pentágono espera utilizar los robots como "moscas en la pared" encubiertas en operaciones militares. [2] [3] Otros usos potenciales incluyen la exploración espacial y la búsqueda y rescate . [4]
Hay una variedad de vehículos aéreos no tripulados que realizan diferentes operaciones. El MFI es el de mayor utilidad potencial para el ejército de los Estados Unidos. Actualmente hay varios vehículos aéreos no tripulados en este campo que realizan tareas como obtener inteligencia del campo de batalla o ser un señuelo para posibles misiles. Con respecto a la obtención de inteligencia del campo de batalla, hay muchos drones en uso por parte del ejército para ejecutar diferentes misiones. [5] El ejército de los EE. UU. está constantemente mejorando a vehículos aéreos no tripulados más sigilosos que pueden realizar más misiones sin ser detectados prácticamente. Las calificaciones esenciales para un vehículo aéreo no tripulado de grado militar incluyen:
Esto es lo que hace que el MFI sea un gran candidato para el ámbito militar. Toma las funciones de los UAV más grandes y las reduce a un dispositivo en miniatura indetectable. Elimina virtualmente el tamaño y el nivel de ruido y aumenta la versatilidad más allá de las capacidades de los UAV actuales. La "combinación" real de estas capacidades en el MFI plantea el problema de crear un armazón flexible y un par de alas con una computadora autónoma para controlarlas.
Los prototipos iniciales del MFI pesaban 100 miligramos y tenían una envergadura de 2 centímetros. Estaban estructurados con vigas de acero inoxidable y uniones flexibles de polímero . Esto creó una relación peso-elevación que provocó un problema para lograr el vuelo. Las vigas y las uniones se cambiaron a materiales más ligeros que funcionan mejor. Las vigas se convirtieron de acero inoxidable a vigas de fibra de carbono en forma de panal , mientras que las uniones se cambiaron a silicio , imitando las estructuras micromecánicas típicas. Estas materias primas utilizadas cuestan alrededor de 10 centavos para construir. [6]
La funcionalidad general del MFI se divide en componentes más pequeños que trabajan en conjunto para mantener un patrón de vuelo estable y particular. Estos componentes son:
Estas unidades trabajan juntas para realizar una tarea específica, como "volar hacia adelante", como entrada y se envían señales a ambas alas para producir una salida calibrada para realizar la tarea. Esta es una vista más profunda del flujo de operaciones; el sistema visual inicial analiza la ubicación en el espacio tridimensional, mediante el cálculo del desplazamiento entre los objetos y él mismo. Luego se elige la mosca para ejecutar una tarea, es decir, "encontrar un objeto" o "explorar". A diferencia de otros UAV, el MFI debe tener un sistema informático autónomo porque es demasiado pequeño para ser controlado por un control remoto, por lo que debe poder mantenerse por sí solo. Una vez que se ha elegido la acción, la señal pasa al sistema inercial para luego distribuir las funciones específicas, con respecto a la acción, a las alas. Las alas luego utilizan una serie de sensores para proporcionar los empujes de ala más precisos para cumplir la acción. [7]
Durante el desarrollo del MFI surgieron algunos problemas relacionados con este sistema que exigieron más investigación. El primer problema es la entrada inicial de datos visuales que se deben calcular. Existe un grado considerable de ruido en los datos obtenidos a través de los "ojos", que cuando pasan a través del sistema a las alas producen una salida inexacta, por lo que no se logra la acción inicial correctamente. [7]
Otro problema es el método de "flotación" del MFI. Básicamente, el MFI tiene que estar en equilibrio en el espacio tridimensional mientras produce un empuje de ala que sostenga la altitud deseada. El problema con este concepto es la investigación inadecuada sobre los patrones de vuelo de las moscas, además de la creación de un algoritmo para realizar dichos patrones. [7]