Біологічний робот може літати та пірнати

Безпілотник як летюча риба

Біологічний робот використовує воду з навколишнього середовища для створення палива газ і почати з поверхні води. Робот розроблений дослідниками з Імперського коледжу Лондона. За словами команди Мірко Ковача в журналі Science Robotics, він може пролетіти приблизно 26 метрів після запуску і може використовуватися для взяття проб води в небезпечних і заплутаних умовах, таких як повені або моніторинг забруднення моря.

< /div>
У певних ситуаціях бажано використовувати роботи, які можуть пересуватися з води в повітря. Однак запуск вимагає багато енергії, чого досі було важко досягти з маленькими роботами. Тепер дослідники винайшли систему, яка вимагає лише 0,2 грама порошку карбіду кальцію в камері згоряння. Єдина рухома частина – це невеликий насос, який забирає воду з середовища, в якому знаходиться робот, наприклад озера чи океану.

Потім вода контактує з порошком карбіду кальцію в реакційній камері та виробляє легкозаймистий газ ацетилен. Коли газ запалюється та розширюється, він виштовхує воду у вигляді реактивного двигуна, який «вистрілює» робота з води та штовхає його в ковзаючий політ на висоту до 26 метрів.

< /div>
«Перехід вода-повітря — це енергоємний процес, який важко здійснити за допомогою маленького літаючого об’єкта, яким потрібно легко керувати», — пояснює Мірко Ковач, директор «Лабораторії повітряної робототехніки». » в Імперському коледжі Лондона та спільного «Центру матеріалів і технологій робототехніки» в Empa. «Ми використовували хімікати, що реагують на воду, щоб зменшити кількість матеріалів, які мав перевозити робот. Оскільки камера заповнюється пасивно, а навколишня вода діє як поршень, ми можемо створити повний цикл згоряння лише з однією рухомою частиною, насосом, який змішує воду з паливом."

Команда випробувала робота в лабораторії, в озері та в резервуарі з хвилями та змогла показати, що він може піднімати від поверхні води навіть у досить суворих умовах. Хоча подібним роботам часто потрібні тихі умови, щоб піднятися з води, переробка команди створює силу, що дорівнює 25-кратній вазі. Таким чином, ймовірність того, що робот зможе подолати хвилі та справді злетіти, зростає.

Легкий робот вагою лише 160 грамів може кілька разів «стрибнути» після доливання води. танк. Це дозволить йому плавати на воді без додаткової енергії та брати проби в кількох місцях, заощаджуючи багато енергії на більших відстанях порівняно з роботом з електричним приводом.

Команда працює над створенням нових роботів із сучасних матеріалів і проведенням польових випробувань із роботами в різноманітних середовищах, включаючи моніторинг коралових рифів і морських платформ.

«Цей тип малопотужних автономних роботів може бути справді корисним у середовищах, які зазвичай потребують багато часу та ресурсів, навіть після таких катастроф, як повені чи ядерні аварії», — додає Рафаель Цуффері, провідний автор дослідження.< /div>

Посилання на дослідження: https://robotics.sciencemag.org/content/4/34/eaax7330.