Üzemanyagot éget az ugró, mászó, száguldó, rovar méretű robot

Üzemanyagot éget az ugró, mászó, száguldó, rovar méretű robot
2023. 09. 19., 14:19

Mindössze három centiméter hosszú, így senki sem feltételezné, de valójában apró, irányított robbanásokkal mozog. Az aprócska robot mentő-kutató és megfigyelő feladatokban jelenthet paradigmaváltó lehetőséget.

Az amerikai Cornell Egyetem tudósai lágy anyagú robotszerkezeteket képesek mozgatni, nagy energiasűrűségű kémiai üzemanyag fedélzeti égetésével. A mikroaktuátorral, vagyis mozgató-irányító elemekkel szerelt, kis rovarnyi méretű robotok ezzel a megoldással szinte bármilyen szempontból hatékonyabbak, mint elektromos meghajtású társaik. Gyorsabban haladnak, nehezebb tömeget is megemelnek, testméretükhöz képest pedig magasabbra ugranak – fejtegetik a kutatók a Science-ben publikált tanulmányban.

A projekt kifejezett célja az volt, hogy leutánozzák a természetben élő rovarok, különösen az erőművész és rendkívül ellenálló hangyák robotikában legjobban hasznosítható képességeit. Mivel ezek az állatok sokkal erősebbek és masszívabbak annál, amit a méretük sugall, sokat tanulhatunk tőlük, de óriási kihívást is jelent az, ha a tulajdonságaikkal egy gépet akarunk felruházni.

„Az ilyen méretű robotok még nem érték el teljes potenciáljukat. Az egyik probléma az, hogy a motorok és szivattyúk nem igazán működnek, ha ennyire lezsugorítjuk őket”magyarázta a tanulmány vezető szerzője. Cameron Aubin szerint a kutatók eddig úgy próbálták kompenzálni a felmerülő hátrányokat, hogy testre szabott mechanizmusokat hoztak létre az adott funkciók ellátására. De ezeknek a robotoknak a működése erősen függ az energiaforrástól, ami hagyományosan villamosenergiát jelent és fedélzeti akkumulátort feltételez.

Additív gyártással előállítható robot

„Úgy gondoljuk, hogy egy nagy energiasűrűségű kémiai üzemanyag, amilyet egy autóba is töltünk, megfelelő módja annak, hogy növeljük a robotok teljesítményét. Természetesen nem feltétlenül a fosszilis tüzelőanyagok nagyarányú visszatérését támogatjuk. De ezeknél az apró robotoknál, amelyeknél egyetlen milliliter üzemanyag egy teljes órányi működést eredményezhet, nincs min töprengeni: jobb egy olyan akkumulátor helyett, ami túl nehéz, és a robot nem is tudja megemelni.”

Bár a csapatnak még meg kell alkotnia egy rákötött csövek nélkül is működtethető modellt – amitől Aubin szerint nem sok választja el őket –, a jelenlegi változat ereje most is „teljes mértékben lekörözi a versenytársakat”.

A négylábú, háromcentiméteres tömege csak másfélszer annyi, mint egy gemkapocsé, és 3D-nyomtatással készült, tűzálló gyantából – éppen ez teszi lehetővé az üzemanyag elégetését. A robot teste tartalmaz egy pár különálló égésteret, amelyek a lábak szerepét betöltő négy aktuátorba vezetnek. Minden egyes láb üreges, az aljukon egy-egy szilikon gumival, ami egyfajta dobhártyaként funkcionál. Amikor a fedélzeti elektronika szikrát gyújt az égetőkamrákban, az előkevert metán és oxigén is meggyullad, erre az égési reakció hirtelen felfújja a szilikonhártyát, és a robot a levegőbe pattan.

Erősebbek, mint a többi hasonló robot

A robot aktuátorai 9,5 Newton kifejtésére képesek, szemben más hasonló méretű robotok körülbelül 0,2 newtonos erejével. A 100 hertznél magasabb frekvencián történő működés 140 százalékos elmozdulást ér el, és testsúlyának 22-szeresére, kb. 60 centiméter magasra tudja felpattintani a robotot. A hajtóművek kialakítása nagyfokú irányítást is lehetővé tesz. Lényegében egy gomb elforgatásával a kezelő beállíthatja a szikrázás sebességét és gyakoriságát, vagy valós időben változtathatja az üzemanyag adagolását. Egy kis üzemanyag és a nagyfrekvenciás szikracsapás hatására a robot száguldani kezd a talajon, míg kevesebb szikrával és több üzemanyag adagolásával lassulást lehet kiváltani belőle.

A kutatók azt tervezik, hogy még több aktuátor párhuzamos elrendezésével makroszinten nagyon finom és erőteljes reakciókat tudnak majd előállítani. Folytatják továbbá a munkát egy kikötés nélküli változat létrehozásán is – ehhez a gáznemű üzemanyagról át kell térni a folyékonyra, amelyet a robot a saját fedélzeten is tud szállítani, egy kisebb elektronikával együtt.

Gábor János

Főoldali kép: Cornell Egyetem

Ha tetszett a cikk, kövesse az ÜZLETEMET
a Facebookon!

Még több friss hír

2024-05-29 09:10:00
2024 áprilisában a turisztikai (kereskedelmi, magán- és egyéb) szálláshelyeken 1,2 millió vendég közel 2,9 millió vendégéjszakát töltött el. A vendégek száma 1,3, a vendégéjszakáké 4,7 százalékkal kisebb volt az egy évvel korábbinál; a csökkenés az ünnepekhez kötődő hosszú hétvégék idei áprilisi elmaradásával van kapcsolatban.
2024-05-29 09:00:27
Nehéz elvonatkoztatnom a csehszlovák múltamtól – még bőven szocializmus volt, mikor először kóstoltam Komáromban mogorva nagyapám mellett álldogálva a majonézes halsalátát, vagyis a treskát.

  BIZNISZPLUSZ PODCAST

Női pék, cukrász, kaviárszakértő is helyet kapott a rendezvény nagyszínpadán, hogy a fő téma, a „női energiák” mentén bemutassák a művészi szintre emelt szakmájukat. Nemes Richárd főszervező elárulja, hogy hogyan lehet még fenntarthatóbban működtetni egy műfajából adódóan sok hulladékkal járó gasztronómiai rendezvényt vagy milyen egyszerű ételekkel tudnak nagyot alkotni a Gourmet Fesztiválon bemutatkozó konyhák mesterei. Ha mindez nem lenne elég, kifejti, hogy a fine dining milyen vonásokkal ruházta fel a magyar vendéglátást az utóbbi pár évben és például hogyan lehet „veganizálni” megszokott fogásokat, amelyek ettől csak még jobbak lesznek! Vigyázat, étvágygerjesztő epizód!
Miközben a világ e-személyautó gyártói egyre élesedő versenyt vívnak a vásárlók kegyeiért, nem szabad elfelejteni, hogy a közlekedés károsanyag-kibocsátásának jelentős részéért a teherfuvarozás felel. Egyre több középtávú áruszállítást és utolsó mérföldes kézbesítést kiszolgáló depó elektrifikálja a járműflottáját és alakít ki hozzá megfelelő infrastruktúrát, ám nagyon nem mindegy, hogy az üzemeltetés mennyire tud hatékony és gazdaságos lenni – mutat rá ebben az epizódban Négyesi Szilárd, a Siemens Zrt. szakértője.
Újabb különleges hazai vállalkozás, az Ország Söre szavazást alapító Beerselection mutatkozik be a csatornán. A budapesti sörszaküzletbe hetente több tucatnyi újdonság érkezik, köztük akár olyan különlegességekkel, amelyekből egyszerre csak pár darab érhető el az egész országban. A sörkultúra hazai terjesztése fontos küldetés a tulajdonosoknak, hiszen akár 800-féle sörstílus létezik, miközben a legtöbb ember egyedül a lágert ismeri fel. A magyar sörrajongók által idén összeállított recept sorsáról, a kissé elhasznált „kézműves” kifejezés mögötti igazságról, illetve arról, hogy miért érdemes szaküzletben venni a sört a nagy áruházak helyett, Bárkai Péter mesél a BeerSelectiontől. Az ügyvezető persze igazságot tesz az örök, csapolt, palackozott, vagy dobozos kérdésben is...

  NÉPSZERŰ HÍREK

  Rovathírek: GUSTO

Nehéz elvonatkoztatnom a csehszlovák múltamtól – még bőven szocializmus volt, mikor először kóstoltam Komáromban mogorva nagyapám mellett álldogálva a majonézes halsalátát, vagyis a treskát.

  Rovathírek: ATOMBUSINESS