仿生機器人可以飛行和潛水

像飛魚一樣的無人機

仿生機器人利用環境中的水來製造推進劑氣體並從水面開始。該機器人是由倫敦帝國學院的研究人員開發的。根據《科學機器人》雜誌的Mirko Kovac 團隊介紹,它在發射後可以飛行約26 米,可用於在洪水或海洋污染監測等危險和混亂的環境中採集水樣本。

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在某些情況下需要能夠從水中移動到空氣中的機器人。然而,發射需要大量能量,迄今為止,小型機器人很難實現這一目標。現在,研究人員發明了一種在燃燒室中只需要 0.2 克電石粉末的系統。唯一的移動部件是一個小泵,它從機器人所在的環境(例如湖泊或海洋)中抽水。

然後與水接觸與電石粉末在反應室中反應並產生可燃乙炔氣體。當氣體點燃並膨脹時,它會以推進射流的形式將水推出,將機器人「射」出水面,並推動其滑翔飛行長達 26 公尺。

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「從水到空氣的轉變是一個能源密集型過程,對於需要易於飛行的小型飛行物體來說很難實現,」「空中機器人實驗室」主任 Mirko Kovac 解釋道。」倫敦帝國學院和 Empa聯合「機器人材料與技術中心」。 「我們使用與水反應的化學物質來減少機器人必須攜帶的材料量。當腔室被動填充時,周圍的水就像活塞一樣,我們只需一個移動部件(混合泵)就可以創建一個完整的燃燒循環。」

團隊在實驗室、湖泊和造浪池中測試了機器人,並證明它可以舉升即使在相當惡劣的條件下也能離開水面。雖然類似的機器人通常需要安靜的條件才能離開水面,但團隊的重新開發產生了相當於其重量 25 倍的力量。因此,機器人能夠克服波浪並真正起飛的機率增加。

僅重160克的輕型機器人在加滿水後可以「跳躍」多次坦克。這可以讓他在沒有額外動力的情況下漂浮在水面上,並在多個地方採集樣本,與電動機器人相比,在更長的距離上節省大量能源。

該團隊正致力於用先進材料製造新型機器人,並在各種環境下使用機器人進行現場試驗,包括監測珊瑚礁和海上平台。

該研究的主要作者Raphael Zufferey 補充說:「這種類型的低功耗、離網機器人在通常耗時且資源密集的環境中非常有用,即使是在洪水或核事故等災難之後也是如此。 ”/div>