Biologicky inspirovaný robot umí létat a potápět se

Dron jako létající ryba

Biologicky inspirovaný robot využívá vodu z prostředí k vytvoření pohonné hmoty plynu a startujte z vodní hladiny. Robot byl vyvinut výzkumníky z Imperial College London. Po startu může letět asi 26 metrů a mohl by být použit k odběru vzorků vody v nebezpečných a matoucích prostředích, jako jsou povodně nebo monitorování znečištění moře, uvádí tým Mirka Kováce v časopise Science Robotics.

< /div>
Roboti, kteří se mohou pohybovat z vody do vzduchu, jsou v určitých situacích žádoucí. Start ale vyžaduje hodně energie, což bylo u malých robotů dosud obtížné. Nyní výzkumníci vynalezli systém, který vyžaduje pouze 0,2 gramu prášku karbidu vápníku ve spalovací komoře. Jedinou pohyblivou částí je malé čerpadlo, které čerpá vodu z prostředí, ve kterém se robot nachází, jako je jezero nebo oceán.

Voda je následně kontaktována s práškem karbidu vápníku v reakční komoře a vytváří hořlavý acetylen. Jak se plyn vznítí a expanduje, vytlačuje vodu jako hnací proud, který robota „vystřelí“ z vody a vyžene ho do klouzavého letu až 26 metrů.

< /div>
"Přechod voda-vzduch je energeticky náročný proces, kterého je obtížné dosáhnout s malým létajícím objektem, který musí být snadno létatelný," vysvětluje Mirko Kováč, ředitel "Aerial Robotics Laboratory". “ na Imperial College London a ze společného „Materials and Technology Center of Robotics“ v Empa. "Použili jsme chemikálie reagující na vodu, abychom snížili množství materiálů, které robot musel přenášet. Protože se komora plní pasivně a okolní voda funguje jako píst, můžeme vytvořit kompletní spalovací cyklus pouze s jednou pohyblivou částí, čerpadlem, které míchá voda s palivem."

Tým testoval robota v laboratoři, v jezeře a ve vlnové nádrži a dokázal, že dokáže zvedat mimo vodní hladinu i v poměrně drsných podmínkách. Zatímco podobní roboti často potřebují tiché podmínky, aby se zvedli z vody, přestavba týmu vytváří sílu rovnající se 25násobku jeho hmotnosti. Zvyšuje se tedy pravděpodobnost, že robot dokáže překonat vlny a skutečně vzlétnout.

Jediný 160 gramový lehký robot může po doplnění vody několikrát „poskočit“ nádrž. To by mu mohlo umožnit plavat na vodě bez dodatečné energie a odebírat vzorky na několika místech, což ušetří spoustu energie na delší vzdálenosti ve srovnání s elektricky poháněným robotem.

Tým pracuje na sestavení nových robotů z pokročilých materiálů a provádění terénních zkoušek s roboty v různých prostředích, včetně monitorování korálových útesů a pobřežních plošin.

„Tento typ nízkoenergetických robotů mimo síť by mohl být skutečně užitečný v prostředích, která jsou obvykle časově náročná a náročná na zdroje, a to i po katastrofách, jako jsou povodně nebo jaderné havárie,“ dodává Raphael Zufferey, hlavní autor studie.< /div>