Robô bioinspirado pode voar e mergulhar
October 11, 2019
Um drone como um peixe voador
Um robô de inspiração biológica usa água do meio ambiente para criar um propelente gás e comece na superfície da água. O robô foi desenvolvido por pesquisadores do Imperial College London. Ele pode voar cerca de 26 metros após o lançamento e pode ser usado para coletar amostras de água em ambientes perigosos e confusos, como inundações ou monitoramento de poluição marinha, de acordo com a equipe de Mirko Kovac na revista Science Robotics.
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Robôs que podem se mover da água para o ar são desejáveis em determinadas situações. O lançamento, porém, requer muita energia, o que tem sido difícil de conseguir com robôs pequenos até agora. Agora os pesquisadores inventaram um sistema que requer apenas 0,2 gramas de pó de carboneto de cálcio em uma câmara de combustão. A única parte móvel é uma pequena bomba que retira água do ambiente em que o robô está localizado, como um lago ou oceano.
A água é então contatada com o pó de carboneto de cálcio em uma câmara de reação e produz gás acetileno inflamável. À medida que o gás entra em ignição e se expande, ele empurra a água para fora como um jato de propulsão que "dispara" o robô para fora da água e o impulsiona em um voo planado de até 26 metros.
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"A transição água-ar é um processo que consome muita energia e é difícil de alcançar com um pequeno objeto voador que precisa ser fácil de voar", explica Mirko Kovac, diretor do "Laboratório de Robótica Aérea " no Imperial College London e do "Centro de Materiais e Tecnologia de Robótica" conjunto da Empa. "Usámos produtos químicos reactivos à água para reduzir a quantidade de materiais que o robô tinha de transportar. À medida que a câmara se enche passivamente e a água ambiente actua como um pistão, podemos criar um ciclo de combustão completo com apenas uma parte móvel, a bomba que mistura a água com o combustível."
A equipe testou o robô em laboratório, em um lago e em um tanque de ondas e conseguiu mostrar que ele pode levantar fora da superfície da água, mesmo em condições bastante adversas. Embora robôs semelhantes muitas vezes precisem de condições silenciosas para sair da água, o redesenvolvimento da equipe cria uma força igual a 25 vezes o seu peso. Portanto, a probabilidade de o robô conseguir superar as ondas e realmente decolar aumenta.
O robô leve de apenas 160 gramas pode "pular" várias vezes depois de reabastecer a água. tanque. Isso poderia permitir que ele flutuasse na água sem energia extra e coletasse amostras em vários lugares, economizando muita energia em distâncias mais longas em comparação com um robô movido eletricamente.
A equipe está trabalhando para construir novos robôs a partir de materiais avançados e realizar testes de campo com robôs em diversos ambientes, incluindo monitoramento de recifes de corais e plataformas offshore.
“Este tipo de robôs de baixo consumo de energia e fora da rede pode ser realmente útil em ambientes que geralmente consomem muito tempo e recursos, mesmo após desastres como inundações ou acidentes nucleares”, acrescenta Raphael Zufferey, principal autor do estudo.< /div>