Βιο-εμπνευσμένο ρομπότ μπορεί να πετάξει και να βουτήξει
October 11, 2019
Ένα drone ως ιπτάμενο ψάρι
Ένα ρομπότ βιολογικής έμπνευσης χρησιμοποιεί νερό από το περιβάλλον για να δημιουργήσει ένα προωθητικό αέριο και ξεκινήστε από την επιφάνεια του νερού. Το ρομπότ αναπτύχθηκε από ερευνητές από το Imperial College του Λονδίνου. Μπορεί να πετάξει περίπου 26 μέτρα μετά την εκτόξευση και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη λήψη δειγμάτων νερού σε επικίνδυνα και μπερδεμένα περιβάλλοντα όπως πλημμύρες ή παρακολούθηση θαλάσσιας ρύπανσης, σύμφωνα με την ομάδα του Mirko Kovac στο περιοδικό Science Robotics.
< /div>
Τα ρομπότ που μπορούν να μετακινηθούν από το νερό στον αέρα είναι επιθυμητά σε ορισμένες περιπτώσεις. Η εκτόξευση, ωστόσο, απαιτεί πολλή ενέργεια, κάτι που ήταν δύσκολο να επιτευχθεί με μικρά ρομπότ μέχρι στιγμής. Τώρα οι ερευνητές έχουν εφεύρει ένα σύστημα που απαιτεί μόνο 0,2 γραμμάρια σκόνης καρβιδίου του ασβεστίου σε ένα θάλαμο καύσης. Το μόνο κινούμενο μέρος είναι μια μικρή αντλία που αντλεί νερό από το περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται το ρομπότ, όπως μια λίμνη ή ωκεανός.
Στη συνέχεια έρχεται σε επαφή με το νερό. με τη σκόνη καρβιδίου του ασβεστίου σε θάλαμο αντίδρασης και παράγει εύφλεκτο αέριο ακετυλένιο. Καθώς το αέριο αναφλέγεται και διαστέλλεται, σπρώχνει προς τα έξω το νερό ως προωθητικό πίδακα που «εκτοξεύει» το ρομπότ έξω από το νερό και το ωθεί σε μια πτήση ολίσθησης έως και 26 μέτρων.
/div>
"Η μετάβαση από νερό σε αέρα είναι μια διαδικασία έντασης ενέργειας που είναι δύσκολο να επιτευχθεί με ένα μικρό ιπτάμενο αντικείμενο που πρέπει να είναι εύκολο να πετάξει", εξηγεί ο Mirko Kovac, διευθυντής του "Aerial Robotics Laboratory". στο Imperial College του Λονδίνου και του κοινού «Materials and Technology Center of Robotics» στην Empa. "Χρησιμοποιήσαμε χημικές ουσίες που αντιδρούν στο νερό για να μειώσουμε την ποσότητα των υλικών που έπρεπε να μεταφέρει το ρομπότ. Καθώς ο θάλαμος γεμίζει παθητικά και το νερό του περιβάλλοντος λειτουργεί σαν έμβολο, μπορούμε να δημιουργήσουμε έναν πλήρη κύκλο καύσης με ένα μόνο κινούμενο μέρος, την αντλία που αναμιγνύεται το νερό με το καύσιμο. "
Η ομάδα δοκίμασε το ρομπότ στο εργαστήριο, σε μια λίμνη και σε μια δεξαμενή κυμάτων και μπόρεσε να δείξει ότι μπορεί να σηκώσει μακριά από την επιφάνεια του νερού ακόμη και σε μάλλον σκληρές συνθήκες. Ενώ παρόμοια ρομπότ χρειάζονται συχνά συνθήκες ησυχίας για να σηκωθούν από το νερό, η εκ νέου ανάπτυξη της ομάδας δημιουργεί δύναμη ίση με 25 φορές το βάρος της. Επομένως, αυξάνεται η πιθανότητα το ρομπότ να ξεπεράσει τα κύματα και να απογειωθεί.
Το μόνο ελαφρύ ρομπότ 160 γραμμαρίων μπορεί να «πηδήξει» αρκετές φορές αφού ξαναγεμίσει το νερό του Δεξαμενή. Αυτό θα μπορούσε να του επιτρέψει να επιπλέει στο νερό χωρίς επιπλέον ισχύ και να παίρνει δείγματα σε πολλά σημεία, εξοικονομώντας πολύ ενέργεια σε μεγαλύτερες αποστάσεις σε σύγκριση με ένα ηλεκτροκίνητο ρομπότ.
Η ομάδα εργάζεται για την κατασκευή νέων ρομπότ από προηγμένα υλικά και την εκτέλεση δοκιμών πεδίου με ρομπότ σε διάφορα περιβάλλοντα, συμπεριλαμβανομένης της παρακολούθησης κοραλλιογενών υφάλων και υπεράκτιων πλατφορμών.
"Αυτός ο τύπος ρομπότ χαμηλής κατανάλωσης, εκτός δικτύου θα μπορούσε να είναι πραγματικά χρήσιμος σε περιβάλλοντα που είναι συνήθως χρονοβόρα και εντατικά με πόρους, ακόμη και μετά από καταστροφές όπως πλημμύρες ή πυρηνικά ατυχήματα", προσθέτει ο Raphael Zufferey, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. /div>