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飞鱼机器人可以将自己推离水面并在空中滑行

2022-04-29 来源:贵阳农业机械网

飞鱼机器人可以将自己推离水面并在空中滑行

受生物启发的机器人使用环境中的水来产生气体,并从水面将自身释放出来。

起飞后可以在空中飞行26米的机器人可以用于在危险和混乱的环境中收集水样,例如在洪水期间或监测海洋污染时。

在这些情况下,可以从水过渡到空气的机器人是理想的,但是发射需要很大的动力,这在小型机器人中很难实现中国机械网okmao.com。

现在,伦敦帝国理工学院的研究人员发明了一种仅需0.2克碳化钙粉末的燃烧室系统。唯一运动的部分是一个小型泵,它从环境中吸收水机器人(例如湖泊或海洋)。

然后,水和碳化钙粉末在反应室中合并,生成可燃的乙炔气体。当气体点燃并膨胀时,它将水以喷射流的形式推出,从而推动机器人脱离水面并滑入长达26米的滑行。

该机器人的详细信息今天在Science Robotics中发布。

正在运行的机器人及其工作方式的视频。

帝国理工航空机器人实验室主任首席研究员Mirko Kovac博士说:“水到空气的转换是一个耗费功率的过程,在需要轻量化的小型飞行器上很难实现。飞行。

“我们已经使用了具有水反应性的化学物质来减少机器人需要携带的材料。由于腔室是被动填充的,而环境水起着活塞的作用,因此我们仅用一个运动部件(即泵)就可以形成完整的燃烧循环。将水和燃料混合在一起。”

该团队在实验室,湖泊和波浪罐中对机器人进行了测试,表明即使在相对恶劣的条件下,机器人也可以从水面逸出。尽管类似的机器人通常需要安静的条件才能从水上跳下来,但该团队的发明产生的力是机器人重量的25倍,因此克服波浪的机会更大。

水上机器人的实验室飞行测试视频。

仅重160克的机器人在重新装满水箱后可以“跳跃”多次。与电动机器人相比,这可以使其漂浮在水上并在多个点取样而无需额外的电源,从而可以在更长的距离上节省能量。

该团队目前正在与瑞士联邦材料科学与技术实验室(Empa)合作,使用先进的材料制造新的车辆,并开始在各种环境下对该机器人进行现场试验,包括监测珊瑚礁周围的海洋和近海能源平台。

演示机器人在水中着陆并重新启动的视频。

该论文的第一作者拉斐尔·祖弗雷(Raphael Zufferey)表示:“这类低功率,无需系绳的机器人在通常需要大量时间和资源进行监控的环境中(包括洪水或核事故等灾难后),非常有用。

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