Image
8.7.2019 0 Comments

Maličký robot sa vďaka ionovému pohonu môže pohybovať a vznášať vo vzduchu

Technológia iónového pohonu, umožňujúca poháňať roboty urýchľovaním iónov namiesto spaľovania paliva alebo otáčajúcich sa rotorov, je vo veľmi skorom štádiu vývoja. Uvažuje sa o nej najmä v kontexte solárnych iónových kozmických lodí. V postate ide o bombardovanie atómov xenónu elektrónmi, pričom vznikajú pozitívne nabité xenónové ióny, ktoré sú poháňané smerom k negatívne nabitej mriežke. Tá urýchľuje pohyb iónov v priestore. Výsledný ťah je v porovnaní s bežnými motormi mizivý, ale takéto kozmické lode sa pohybujú vo vákuu, kde takáto spŕška iónov stačí na ich akceleráciu. Vedci však hľadajú aj iné spôsoby využitia iónového pohonu.

Na Zemi má robot k dispozícii molekuly vzduchu, a tak sa netreba trápiť s xenónom. V tomto prípade sa využije elektrohydrodynamický ťah. Elektrina prúdi v podstate do malého hrebeňa vyrobeného z vodivého kovu. Každý ostrý hrot vypudzuje ióny, ktoré sú priťahované k mriežke „zberača“ z uhlíkových vlákien, umiestnenej pod ním.

„Na ceste z bodu A do bodu B sa ióny zrážajú s neutrálnymi molekulami, z ktorých je zložený vzduch - dusík, kyslík, trochu CO2 a voda,“ vysvetľuje strojný inžinier z Washingtonskej univerzity Igor Novosselov, spoluautor predtlačového dokumentu opisujúceho systém. „Tieto ióny potom urýchľujú vzduch smerom k zemi a poskytujú tak ťah.“

Znie to jednoducho, no iónový pohon naráža na množstvo problémov. Prvý z nich je výkon. Výroba dostatočného množstva iónov na generovanie ťahu si vyžaduje veľa energie. Novosselov a jeho kolegovia museli pripojiť svoj robot na zdroj energie. Predstavte si ich stroj ako štyri samostatné iónové dýzy zasunuté do seba, s celkovou dĺžkou jedného palca (asi 2,5 cm). Myšlienka použiť štyri dýzy vychádza z toho, že tak možno modulovať výkon každej z nich, ako sa to robí v prípade kvadrokoptéry.

V súčasnosti môže stroj so štyrmi dýzami produkovať o niečo väčší ťah, než potrebuje na to, aby sa jeho hmotnosť zdvihla zo zeme. Nemôže teda niesť batériu a senzory a inú elektroniku, ktorá by umožnila riadenie a trvalý let. Jeho výroba je však veľmi nenáročná. Využíva sa pri nej rezanie laserom a všetko sa môže vykonať priamo v laboratóriu. Preto môže tím svoje návrhy iterovať oveľa rýchlejšie, čo je pri tvorbe robotov veľmi dôležité. Vedci tak môžu experimentovať s elektródami rôznych tvarov, vyrobenými z rozličných materiálov, aby zlepšovali výkon a účinnosť zariadenia. Konečným cieľom je uplatnenie iónového robota v praxi.

A v čom je jeho prednosť? Roboty lietajúce ako hmyz používajú mechanické krídla, čo znamená, že majú veľa pohyblivých častí, ktoré by mohli zlyhať. Rovnaké je to aj s rotormi kvadrokoptéry. No pri iónovom pohone, ak máte dostatok elektriny, získavate výkon.

Táto jednoduchosť znamená aj nižšie výrobné náklady, a tak možno použiť celé roje takýchto zariadení. Malé lietajúce roboty by sa dali využiť na odhaľovanie chorôb v poľnohospodárstve, zisťovanie únikov plynu, ale aj na prieskum vesmíru.

A napokon technológia by sa nemusela obmedziť len na lietajúce roboty. Výskumníci už vyvinuli bipedálny robot, ktorý používa rotory na nadnášanie nôh, napríklad pri stúpaní do kopca, čo mu pomáha udržiavať rovnováhu a šetriť energiu. Iónové dýzy by teda mohli pomôcť aj robotom s nohami. Pretože tieto robustné stroje sú vybavené batériami, ktoré by mohli vyriešiť problém s energiou potrebnou na prúdenie iónov.

Zdroj: wired.com

 


Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Technológie

IT GALA 2019: Odovzdávanie technologických „Oskarov“ už čoskoro

13.09.2019 14:42

Bratislava, pondelok 16. septembra 2019 – Tradícia udeľovania prestížnych cien IT firma roka, IT osobnosť, IT produkt a IT projekt roka pokračuje už devätnásty rok. Tento rok bude po prvýkrát vyhlásen ...

Technológie

Armádna technológia ATLAS je ďalším krokom k autonómnym zbraniam ala Terminator

13.09.2019 00:10

Na autonómnu technológiu vo vojenskom priemysle existujú dva rôzne názory. Jedna skupina hovorí, že pokusy o vytvorenie „virtuálneho člena posádky“, ktorý by nahradil ľudí v tankoch a pozemných vozidl ...

Technológie

Závažné rozhodnutia AI by mali byť preverované. Buducnosť patrí auditovateľnej AI

13.09.2019 00:05

Systémy s umelou inteligenciou dnes rozhodujú o pôžičkách, lekárskych diagnózach či prepustení na kauciu. No sú to nepriehľadné systémy, navyše náchylné na zaujatosť. Z technických aj obchodných dôvod ...

q

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

AMCHAM 2019

Najnovšie videá

SlovakiaTech 2019