Биологический робот может летать и нырять

Дрон в роли летучей рыбы

Робот, вдохновленный биотехнологиями, использует воду из окружающей среды для создания топлива газа и стартовать с поверхности воды. Робот был разработан исследователями из Имперского колледжа Лондона. По словам команды Мирко Ковача, опубликованной в журнале Science Robotics, после запуска он может пролететь около 26 метров и может использоваться для отбора проб воды в опасных и запутанных условиях, таких как наводнения или мониторинг загрязнения морской среды.

< /div>
В определенных ситуациях желательны роботы, способные перемещаться из воды в воздух. Однако для запуска требуется много энергии, чего до сих пор было трудно достичь с помощью небольших роботов. Теперь исследователи изобрели систему, которой требуется всего 0,2 грамма порошка карбида кальция в камере сгорания. Единственная движущаяся часть — небольшой насос, который забирает воду из среды, в которой находится робот, например из озера или океана.

Затем происходит контакт с водой. с порошком карбида кальция в реакционной камере и производит горючий газ ацетилен. Когда газ воспламеняется и расширяется, он выталкивает воду в виде реактивной струи, которая «выстреливает» робота из воды и отправляет его в планирующий полет на высоту до 26 метров.

< /div>
"Переход из воды в воздух — это энергоемкий процесс, которого трудно достичь с помощью небольшого летающего объекта, которым должно быть легко управлять", — объясняет Мирко Ковач, директор «Лаборатории воздушной робототехники». в Имперском колледже Лондона и объединенном «Материально-технологическом центре робототехники» в Эмпе. «Мы использовали химические вещества, реагирующие с водой, чтобы уменьшить количество материалов, которые робот должен был нести. Поскольку камера наполняется пассивно, а окружающая вода действует как поршень, мы можем создать полный цикл сгорания с помощью всего лишь одной движущейся части — насоса, который смешивает воду с топливом».

Команда протестировала робота в лаборатории, в озере и волновом резервуаре и смогла показать, что он может поднимать над поверхностью воды даже в достаточно суровых условиях. Хотя подобным роботам часто нужны тихие условия, чтобы подняться на воду, модернизация команды создает силу, в 25 раз превышающую ее вес. Поэтому вероятность того, что робот сможет преодолеть волны и действительно взлететь, возрастает.

Единственный легкий робот весом 160 грамм может «подпрыгнуть» несколько раз после дозаправки воды. бак. Это позволит ему плавать по воде без дополнительной энергии и брать пробы в нескольких местах, экономя много энергии на больших расстояниях по сравнению с роботом с электрическим приводом.

Команда работает над созданием новых роботов из современных материалов и проводит полевые испытания роботов в различных средах, включая мониторинг коралловых рифов и морских платформ.

«Этот тип маломощных автономных роботов может быть действительно полезен в средах, которые обычно отнимают много времени и ресурсов, даже после таких катастроф, как наводнения или ядерные аварии», — добавляет Рафаэль Зуфери, ведущий автор исследования. /div>

Ссылка на исследование: https://robotics.sciencemag.org/content/4/34/eaax7330.