или войти через:
Ваша корзина пока пуста
favorite_border
Доступно только зарегистрированным пользователям

Мягкотелые роботы используют горючие газы для прыжков в воздух

schedule 14.02.2013 в 13:33 link исследование Harvard University Мягкотелый робот
​Используя небольшие взрывы, произведенные смесью метана и кислорода, исследователи из Гарварда разработали мягкотелого робота, который может прыгать на высоту больше фута. Эта способность прыгать может оказаться полезной для роботов, чтобы избежать препятствий во время поисково-спасательных операций.



"Первоначально наш мягкотелый робот использовал пневматическое давление для приведения в действие", - сказал Роберт Шеферд (Robert Shepherd), основной автор статьи, бывший докторский научный сотрудник исследовательской группы Уайтсайдс в Гарварде, а теперь доцент Корнельского университета. - "Эта система работала довольно медленно, поэтому мы взяли на себя использование сгорания газов, которое позволяет приводить в действие роботов очень быстро. Дистанция прыжка робота достигла 4 метра в секунду".

Так же как и другие мягкие роботы, система прыжков трехногого робота  начинает свою жизнь как форма, созданная на 3-D принтере. Роботы созданы с мягкого силикона, что позволяет им растягиваться и изгибаться.

В то время, когда пневматические роботы связаны с трубкой, которая качает воздух, прыгающие роботы связаны с трубками, которые обеспечивают точно контролируемую смесь метана и кислорода. Использование высоковольтных проводов, встроенных в каждую ногу робота, обеспечит появление искр, чтобы воспламенить газы, в результате чего происходит небольшой взрыв, который посылает робота в воздух.

Среди ключевых нововведений в дизайне, который позволил системе сгорания заработать, Шеферд сказал, что они добавили простой клапан на каждую ногу робота.

"Мы расходовали топливо и кислород в каналах и сожгли его," – говорит ученый. - "Тепло расширяет газ, в результате чего клапан закрывается, давление на канал вызывает приведение в действие. По мере охлаждения газа, заслонка открывается, и мы нажимаем на выпускной клапан. Таким образом, мы не должны использовать сложные системы клапанов, потому что мы решили добавить мягкий элемент в робота с самого начала."

Несмотря на то, что использования сгорания для мягкотелого робота было заманчивым, здесь также появился ряд важных вопросов, один из которых заключается в использовании мягкого силикона для создания роботов.

"Это прочный материал, но мы сомневались в совместимости температур," – сказал Шеферд. - "То, что мы смогли показать, имеет смысл, потому что продолжительность взрыва так коротка, а энергия, поглощаемая роботом, достаточно мала, чтобы быть совместимой с мягкотелыми роботами. Более того, температура робота увеличивается, в среднем, менее одного градуса кельвина".
Ещё одна задача помимо программирования конечностей робота работать в правильном порядке, будет развитие системы для хранения энергии, вырабатываемой при сжигании для последующего выпуска.

"Когда мы разрабатываем эти системы, было бы полезно иметь источник питания, который может доставить объемную и с высокой плотностью энергию в течение длительного времени, и сжигание углеводородного топлива является проверенным способом для этой цели", - продолжил исследователь. - "Одна из целей этой статьи показывает, что мы можем использовать эти виды топлива в мягких системах, и я считаю, что мы добились этого".

Другие авторы работы включают Адама Стокса, Джейкоба Фрика, Филиппа Снайдера и других исследователей из университета Гарварда, и Джабулани Барбера, научного сотрудника FAS.

Комментарии: