Роботи с кръвоносна система: изследователи създават "топлокръвни" машини

31 януари 2025 18:33
5229
1

Учени от университета Корнел работят върху батерии, които могат да "текат" през вътрешните структури на роботите, подобно на начина, по който кръвта го прави в човешките вени и захранва телата ни.

Екипът изследва концепция, наречена "въплътена енергия" - вместо захранващите източници да се вграждат в отделни отделения, те се интегрират органично в самите машини.

Инженерите вече демонстрираха този подход през 2019 г. с "мек" робот, вдъхновен от лъвска риба.

Сега те са разработили роботи във формата на червей и медуза, които се задвижват чрез циркулираща хидравлична течност, освобождаваща енергия в техните системи.

Голям пробив при гъвкавата електроника: разработката има потенциал за създаване на електронна кожа за роботи и фитнес тракери

Системите с "роботската кръв" намаляват теглото и увеличават енергийната плътност на батериите за малки роботи, проектирани за сложни задачи - като наблюдение на океанските дъна, инспектиране на тръби и изследване на тесни пространства. Това означава, че роботите могат да работят по-дълго, преди да се наложи да бъдат презаредени.

Освен това, този метод подобрява мобилността. Ръководителят на проекта Роб Шепърд обяснява: "Батерията изпълнява две функции - тя осигурява енергия за системата и генерира сила за движение. Затова можем да създадем роботи като този червей, който е почти изцяло съставен от енергия и може да се движи на големи разстояния."

Гъвкавата батерия позволява на червея да пълзи по земята. Дизайнът му включва взаимосвързани сегменти, всеки от които има мотор изкуствено сухожилие. Тези компоненти се свиват и разширяват, за да изтласкат робота напред. Червеят може дори да се катери по вертикални тръби, подобно на гъсеница.

Изследователите признават, че техният червей е сравнително бавен - той изминава 105 метра за 35 часа с едно зареждане. Но въпреки това, е по-бърз от други роботи, задвижвани с хидравлични системи.

Как работи "роботската кръв"?

Системата използва двойка редокс-флоу батерии (RFB). Те съдържат електролитни течности с цинков йодид и цинков бромид, които освобождават енергия чрез химична редукция и окисление. Това позволява на батериите да бъдат гъвкави и интегрирани в тялото на робота, без да се налага да бъдат закрепени в твърди структури, пише dir.bg.

При робота медуза, батерията RFB е свързана със сухожилие, което променя формата на "камбаната" в горната част на тялото ѝ и я изтласква нагоре във водата. Когато камбаната се отпусне, медузата потъва обратно. Тази система може да работи 90 минути с едно зареждане.

Подходът с "въплътена енергия" може да доведе до цяла нова генерация специализирани изследователски роботи.

Роботи с човешка сетивност? Мисия - възможна