Влажность воздуха превратили в «топливо» автономного робота

Конструкторы для обучения детей робототехнике

Share Button

Для того, чтобы расширить возможности роботов, инженеры экспериментируют с самыми разными решениями, и иногда это приводит к появлению концептуальных роботов. Такие устройства не решают конкретных задач в реальном мире, но демонстрируют принципиально новый подход к получению энергии или перемещению в пространстве.

Влажность воздуха в зависимости от удаления от поверхности

Beomjune Shin et al. / Science Robotics, 2018

Инженеры разработали простого робота, который использует в качестве «топлива» для движения влажность внешней среды. Его центральная часть состоит из двух слоев, один из которых расширяется или сужается при изменении влажности и заставляет всю конструкцию изгибаться. Поскольку влажность возле мокрых поверхностей может резко падать уже в нескольких миллиметрах от поверхности, а «ноги» робота асимметричны, он может самостоятельно двигаться вперед, сообщают инженеры в журнале Science Robotics.

Исследователи под руководством Хо Ён Кима (Ho-Young Kim) из Сеульского университета разработали робота, который может передвигаться в заданном направлении без необходимости в заправке или управлении. Он имеет простую конструкцию из полоски-актуатора и двух прикрепленных к нему «ног» из полиэтилентерефталата. Актуатор представляет собой двухслойную полоску, один слой которой состоит из полиимида, а второй из полиэтиленоксидных нановолокон.

Принцип движения робота

Принцип движения робота. Beomjune Shin et al. / Science Robotics, 2018

Принцип действия актуатора основан на том, что полиэтиленоксидный слой, в отличие от полиимидного, расширяется при повышении влажности, а влажность возле мокрых поверхностей резко падает в нескольких миллиметрах от поверхности.

Изначально робот изогнут таким образом, что центральная часть актуатора находится близко к поверхности. Из-за этого гигроскопически активный слой впитывает влагу из воздуха, расширяется и выгибает актуатор обратно.

Поскольку при этом влажность вокруг актуатора падает, этот слой теряет влагу, сужается и снова оказывается возле поверхности. Таким образом робот может самостоятельно циклически изгибаться без необходимости в подзарядке и управлении.

Влажность воздуха в зависимости от удаления от поверхности

Влажность воздуха в зависимости от удаления от поверхности. Beomjune Shin et al. / Science Robotics, 2018

Для того, чтобы превратить эти изгибы в направленное движение, инженеры прикрепили к актуатору две асимметричные «ноги», которые из-за своей конструкции могут двигаться только вперед. Инженеры считают, что такой двигатель, работающий за счет окружающей влажности, можно использовать в военной или медицинской технике.

Есть и другие роботы, не требующие вмешательства человека, например, водоплавающий робот, который добывает себе энергию из грязной воды с помощью микробных топливных элементов, вырабатывающих электричество для электромоторов.

Источник:  nplus1.ru.

Share Button

Нет комментариев.

Оставить комментарий

© 2014-2018 Занимательная робототехника, Гагарина Д.А., Гагарин А.С., Гагарин А.А. All rights reserved / Все права защищены. Копирование и воспроизведение в любой форме запрещено. Политика кофиденциальности. Соглашение об обработке персональных данных.
Наверх