Anonim

Lille flyve / svømning robot blaster sin vej ud af vandet

Robotics

Ben Coxworth

26. oktober 2017

Den seneste version af Robee, der driver sin gasindsamlingskammer og udriggere (Credit: Yufeng Chen / Harvard SEAS)

Tilbage i 2013 blev Harvards mindre RoboBee verdens første insektstørrelsesfløjl robot for at demonstrere kontrolleret flyvning. Et par år senere fik den evnen til at dykke under vandet og svømme ved at klappe sine vinger. Problemet var, det kunne ikke komme tilbage ud af vandet. Nå takket være en "gnist" af innovation, nu kan det.

Vejer kun 80 milligram, den tidligere version af RoboBee var så let, at det havde problemer med at bryde overfladespændingen af ​​vandet for at gå under vandet. Dette problem blev behandlet ved i det væsentlige at slukke for strømmen, som det svævede over vandet - den kraft kom fra en ekstern kilde ved hjælp af en wire-tether - og tillader det at pumpe ned og kollapse gennem overfladen.

Derefter svømmede det gennem vandkolonnen simpelthen ved at klappe sine vinger (omend i meget langsommere hastighed end det gjorde ved flyvning, da vand er 1.000 gange tættere end luft). Da det var tid til at vende tilbage til luften, kunne det ikke simpelthen gentage crashing action i en opadgående retning. I stedet forblev den fanget ved overfladen, der blev holdt på plads ved overfladespændingen.

Den nyeste version af roboten er i stand til at bryde fri fra overfladen takket være fire flydende støbejerner og et centralt gasindsamlingsrum. Kammeret giver tilstrækkelig flotation, at vingerne skubbes over overfladen, på hvilket tidspunkt stødene giver stabilitet.

At have vingerne ud af vandet er stadig ikke nok. Når RoboBee-overfladerne er blevet overført, konverterer elektrolytiske plader i kammeret opsamlet vand til brændbar oxyhydrogengas. En gnist inde i kammeret tændes derefter gasen, der fører robotten op af vandet. Det kan desværre ikke genoptage vedvarende flyvning, når det kommer tilbage i luften - i hvert fald endnu ikke - selv om det er designet til at stabilisere sig selv, så det kommer til at lande på fødderne, når det kommer ned igen.

"Ved at ændre køretøjets design er vi nu i stand til at løfte mere end tre gange lastbelastningen af ​​den tidligere RoboBee, " siger Yufeng Chen, første forfatter af et papir om undersøgelsen. "Denne ekstra nyttelastkapacitet tillod os at bære de ekstra enheder, herunder gaskammeret, elektrolytpladerne, gnisterne og opdrivningsmotorerne, hvilket bringer hybridrobotens samlede vægt til 175 milligram, ca. 90 mg tyngre end tidligere design. Vi håber at vores arbejde undersøger afvigelser som vægt og overfladespænding kan inspirere fremtidige multifunktionelle mikroroboter - dem der kan gå på komplekse terræn og udføre en lang række opgaver.

Papiret blev udgivet denne uge i tidsskriftet Science Robotics . Du kan se den seneste version af RoboBee i aktion, i videoen nedenfor.

Kilde: Harvard John A. Paulson Teknisk-Naturvidenskabelige Fakultet (SEAS)

Den seneste version af Robee, der driver sin gasindsamlingskammer og udriggere (Credit: Yufeng Chen / Harvard SEAS)

Anbefalet Redaktørens Valg