Посмотрите, как робот, похожий на лягушку, прыгает с помощью крошечных взрывов.

Робот, приводимый в движение крошечными взрывами, может прыгать на длину, в 20 раз превышающую его собственную, и переносить вес, в 22 раза превышающий его собственный. Его создатели заявляют, что его можно производить дешево и оптом, и он идеально подходит для поисково-спасательных миссий или даже исследования других планет.

Большинство роботов питаются от электродвигателей и аккумуляторов, которые являются надежными, проверенными технологиями, но не могут быть уменьшены до определенной степени. Роберт Шеперд в Корнеллском университете в Нью-Йорке и его коллеги вместо этого использовали метан, химическое топливо, которое может хранить энергию с гораздо более высокой плотностью, чем литий-ионные батареи, и может быть уменьшено до крошечных устройств размером с насекомое.

Команда создала привод с камерой сгорания, напечатанной на 3D-принтере, который весит всего 325 миллиграммов. Пара электродов создает искру и воспламеняет смесь метана и кислорода, в результате чего взрыв давит на гибкую мембрану с силой 9,5 ньютонов.

Мембрана быстро расширяется наружу во время каждого взрыва, но надежно удерживает газы, которые затем выводятся при сжатии. Привод может производить до 100 таких взрывов каждую секунду, а на более низких частотах один из приводов выдержал 8,5-часовое испытание на долговечность, в ходе которого он выдержал 750 000 успешных срабатываний.

Затем команда создала прототип четвероногого робота, оснащенного двумя такими камерами сгорания, каждая из которых связана с парой расширяющихся мембран, прикрепленных к одной ноге. Топливо подавалось дистанционно по тонким трубкам. Испытания показали, что робот способен передвигать вес, в 22 раза превышающий его собственный. с бортовым топливом в будущем.

Робот длиной 29 миллиметров и весом 1,6 грамма может прыгать на высоту 56 сантиметров и прыгать вперед на 16 сантиметров. Он также может ползать или прыгать по различным поверхностям со скоростью до 16,9 сантиметров в секунду, быстро активируя свои приводы, и поворачивать в любом направлении, запуская одновременно только одну камеру сгорания.

Команда говорит, что способность быстро создавать большую силу в крошечных масштабах означает, что эти приводы могут быть полезны не только в робототехнике, но также в автоматизированном лабораторном оборудовании и насосах. Но Шепард предупреждает, что у роботов с использованием взрывов есть один важный недостаток: громкие шумы.

«Есть много мест, где это было бы полезно, но не рядом с человеком», — говорит он. «Я действительно думаю, что это будет решением для поисково-спасательных операций, а также операций в суровых и отдаленных условиях, таких как космос или подводная среда. Помогаете людям в больницах? Я бы сказал, что, скорее всего, нет».

Темы: