Ďalšia generácia robotického švába zvládne prechod po hladine vody, ale aj potápanie

Technológie
0

V prírode môžu šváby prežiť pod vodou až 30 minút. No robotické šváby HAMR (Harvard’s Ambulatory Microrobot) majú ešte viac schopností – môžu chodiť po zemi, plávať na hladine vody, ale aj ponoriť sa pod vodu na dlhší čas a preskúmať okolité prostredie.

Majú totiž na nohách multifunkčné podložky, ktoré môžu meniť povrchové napätie vodnej hladiny, ako aj vztlak vyvolaný povrchovým napätím, keď HAMR potrebuje plávať, ale aj aplikovať napätie na narušenie vodnej hladiny, keď sa šváb musí potopiť. Pohyb po vodnej hladine umožňuje robotovi vyhnúť sa ponoreným prekážkam.

HAMR pláva pomocou štyroch párov asymetrických chlopní a špeciálne navrhnutých vesiel. Robot využíva interakciu medzi svojimi pasívnymi chlopňami a okolitou vodou, čím sa vytvára pohyb podobný plávaniu vodného chrobáka potápnika. To umožňuje robotickému švábovi efektívne plávať dopredu a otáčať sa.

Kľúčový parameter robotického švába je jeho veľkosť. „Keby bol oveľa väčší, bolo by náročné udržať robota na hladine pomocou povrchového napätia, a keby bol oveľa menší, nebol by schopný vyvinúť dostatok sily, aby toto napätie prekonal pri ponáraní,“ povedal Neel Doshi, spoluautor štúdie.

Robot má hmotnosť 1,65 g, unesie 1,44 g užitočného zaťaženia bez potopenia a môže veslovať nohami s frekvenciou až do 10 Hz. Pod hladinou vody HAMR používa na pohyb rovnakú chôdzu ako na suchej zemi a je rovnako mobilný. Postarať sa o jeho návrat na suchú pôdu však bola pre vedcov veľká výzva.

Robot musel totiž prekonať povrchové napätie rovnajúce sa dvojnásobku jeho hmotnosti, ktoré ho tlačí nadol a indukuje krútiaci moment spôsobujúci dramatické zvýšenie trenia na jeho zadných nohách. Preto inžinieri poskytli robotovi robustnejší prevodovkový pohon a inštalovali mäkké podložky na predné nohy, aby zvýšili užitočnú kapacitu a prerozdelili trenie počas jeho stúpania. Napokon, akoby kráčajúc po miernom sklone, sa robot môže dostať z vody von.

Výskum bol publikovaný v časopise Nature Communications.

Zdroj: seas.harvard.edu.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články
robot priroda stroj AI vyskum

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať