水下柔性機器人有了長期“血源”,以後可以隨便“浪”_風聞
Science_北京-不惧过往,不畏将来!2019-06-24 12:53
編譯/雷鑫宇 審稿/alone 責編/唐林芳
研究人員依據仿生學原理設計了“機器人血液”,有望使水下軟機器人的續航能力大大提升。
如能解決續航問題,水下軟機器人的應用前景將非常可觀。
eurekalert.org網站6月20日報道,美國康奈爾大學(Cornell University)的研究人員為機器人設計了一種集成的循環液體系統——“機器人血液”。該系統可以用於儲存能量和動力,幫助機器人應對複雜的長期任務。相關研究由《自然》雜誌刊登。
機器人血液是一種合成的血管系統,系統能夠泵送高能量的液壓液體。這種液體具有儲存能量、傳遞動力和操控附屬物等功能。
機器人血液是一種合成的血管系統,與人類的血管相似。
康奈爾大學機械與航天工程副教授、有機機器人實驗室主任、論文作者Rob Shepherd説:“在自然界中,很多生物體都能輕鬆應對長時間的複雜任務。但這對機器人來講卻很困難。我們的仿生策略可以顯著提高系統的能量密度,並讓軟機器人維持更長時間的移動性。”
研究人員製造了一種受獅子魚啓發的水下柔性機器人來驗證“機器人血液”概念,機器人由論文作者、賓夕法尼亞大學(University of Pennsylvania)助理教授James Pikul主持設計。
獅子魚可以利用自己扇狀的鰭在珊瑚礁羣中滑行。
研究人員受到了獅子魚的啓發。
Pikul等設計的機器人外部為含柔性電極的硅樹脂皮膚,內部為離子隔膜。相互連通的鋅-碘流動池電池經電化學反應為機器人提供動力。
研究人員表示,電池的能量密度可以達到特斯拉S型鋰離子電池能量密度的一半。最初的設計能夠為機器人逆流遊動提供超過36小時的續航能力。
水下軟機器人主要由浮力支撐,無需內外骨骼維持自身結構,在海洋研究等方面有誘人的應用前景。
Shepherd認為,通過設計能讓機器人長時間工作的電源,解決其續航難題,水下軟機器人就有望在複雜的海洋任務中嶄露頭角。除地球海洋外,這類設備也可以到其他星球的水底執行偵察任務。
期刊來源:《自然》
期刊編號:0028-0836
原文鏈接:
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-06/cu-bp062019.php
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