Deformovatelné „srdce“ pro měkké roboty

Stejně jako zvířata, potřebují i tzv. měkké roboty oběhový systém k ukládání energie a napájení jejich přívěsků a pohybů, aby mohly plnit složité úkoly. Ale u měkkých robotů jsou elektronicky poháněná čerpadla, která fungují jako jejich „srdce“, tak objemná a tuhá, že musí být odpojena od těla robota – toto fyzické oddělení však může nechat unikat energii a snížit efektivitu robotů.

Řešením může být systém, který vznikl jako výsledek spolupráce mezi výzkumníky Cornell a výzkumnou laboratoří americké armády, a o kterém informovali v recenzovaném časopise PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Vědci využili hydrodynamické a magnetické síly k pohonu gumového, deformovatelného čerpadla, které může poskytnout měkkým robotům oběhový systém, napodobující biologii zvířat.

Laboratoř Shepherds Organic Robotics Lab již dříve používala kompozity z měkkých materiálů k navrhování nejrůznějších komponent a produktů, od roztažitelné „kůže“, po senzory dynamických braillovských displejů a oděvy, které monitorují sportovní výkon, plus plejádu měkkých robotů, schopných chodit, plazit se, plavat a dokonce se i „potit“. K těmto projektům, z nichž mnohé by mohly mít praktické aplikace v oblasti péče o pacienty a rehabilitace, nyní přibylo „robotické srdce“.

Nové elastomerní čerpadlo (deformovatelná pumpa pro měkké roboty) se skládá z měkké silikonové trubice s cívkami drátu (solenoidy) rozmístěnými kolem jejího vnějšího povrchu. Uvnitř trubice je magnet s pevným jádrem, obklopený magnetoreologickou tekutinou pohybující se tam a zpět, podobně jako plovoucí píst, aby tlačil tekutiny (jako je voda a nízkoviskózní oleje) dopředu nepřetržitou silou bez zaseknutí. Když je tekutina vystavena magnetickému poli, ztuhne, což udržuje jádro ve středu a vytváří zásadní těsnění. Mezery mezi závity umožňují trubku ohýbat a natahovat v závislosti na aplikaci magnetického pole.

Zdroj: Cornell University