"Ağız" ve "mide" ile enerji özerk robot gerçekten yiyip çekebilir
Robotikçiler uzun bir süredir robotların, mekanik fazlalık, darbe direnci ve çok serbestlik dereceli sürüşe sahip daha mükemmel biyonik robotlar, yumuşak robotlar vb. Yaratan canlı organizmaların karmaşık ve verimli çalışma yasalarını simüle edebileceğini hayal ettiler. , Çevreye daha iyi uyum sağlamak için.
Şu anda, robotik araştırmalarının karşılaştığı ana zorluklar: Enerjide kendi kendine yeten tamamen otonom bir robot nasıl geliştirilir , Ve yüksek enerji verimliliği elde edin, sert ve çevreyi kirleten çevre operasyonlarına uygulayın.
"Ye ve Çek" Enerji Otonom Robotu
Son zamanlarda, Bristol Üniversitesi'nden araştırmacılar Yazılım sürücüsü "ağız" ve "yapay mide" ile enerji özerk su robotu , Çevre ortamdaki biyokütleyi soluyabilir, yiyecekleri sindirebilir ve enerjiyi emebilir - yani enerji otonom robotları "yiyip çekebilir".
(A) Yaklaşık 200 ada çiçeğinden oluşan uzun bir dizi; (b) tek bir salvia.
Aslında robot, tüp şeklindeki deniz omurgasız hayvanlarının salplarını simüle eden biyonik bir robottur. Salpların vücudunda biri yemek, diğeri boşaltım olmak üzere iki açıklık vardır. Salplar vücuttan geçen herhangi bir yiyeceği sindirerek ve enerjiyi emerek hareketini sürdürür Benzer şekilde, Bristol Üniversitesi'ndeki araştırma ekibi de bu enerji sürecini kullanıyor.
Enerji özerk robotunun "ağzı", esnek filmin açılıp kapanması yoluyla "sıvı gıda" midesini emen esnek bir polimer filmden yapılırken, "yapay mide" mikrobiyal yakıt hücrelerinden (MFC), sıvı gıdadan yapılır. Ortam mikrobiyota, robot gövdesinin bir sonraki besleme davranışı için enerji sağlamak üzere kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için burada organik maddeyi metabolize eder ve ayrıştırır; son olarak, sindirilen atık robotun arka ucundan boşaltılır ve bir sonraki besleme davranışını gerçekleştirir.
MFC ilkesinin şematik diyagramı. Organik madde, anotta bir oksidasyon reaksiyonuna maruz kalır ve hidrojen katyonu, katotta bir indirgeme reaksiyonuna girer, böylece etkili bir potansiyel farkı ve bir yük akımı oluşturur.
Şu anda, MFC'nin bir enerji dönüştürme ünitesi olarak verimliliği aslında çok düşüktür . Bu amaçla, araştırmacılar robotun "ağzını" enerji tüketimini azaltmak için yumuşak bir malzeme olarak tasarladılar; ayrıca, araştırmacılar, tıpkı seri bağlanmış piller gibi bir dizi enerji dönüştürme ünitesi oluşturmak için birden fazla MFC kullandılar.
Robot "besleme davranışı" döngüsü: doldurma ve boşaltma. Yüklenme: Robot, enerji Ehi enerji eşiğine ulaşıncaya kadar yemeye devam eder; deşarj: Açık gri alan, robotun kendi çalışması tarafından tüketilen enerjiyi ve koyu gri, faydalı görevler için kullanılabilecek net enerjiyi temsil eder.
Ek olarak, araştırmacılar robot için, yiyecekleri her sindirdiğinde (şarj) enerji depolayan ve bir sonraki öğün (boşaltma) için kullanan bir enerji depolama cihazı kurdular. Teoride, Robot sonsuz bir döngüde çalışabilir .
Cambridge Üniversitesi'nde robotik araştırma uzmanı olan Fumiya Iida şunları söyledi: "En büyük buluş, robotun enerjiyi emerek kendi kendine yeterliliği elde edebilmesidir."
Otonom robotların en önemli avantajlarından biri, harici güç kaynağı, pil değişimi ve şarj gibi manuel müdahale gerektirmemeleridir. Bu nedenle, otonom robotlar, radyoaktif afet alanları ve çok kirli göl alanları gibi zorlu ortamlardaki operasyonlar için çok uygundur.
Şu anda, araştırmacının robot modeli sadece kavramsal bir gösteri deneyidir: çevresel sıvı ideal olarak tasarlanmıştır, besinler bol miktarda bulunur ve sindirimi kolaydır, vb. Ancak araştırmacılar, enerjili otonom robotun daha zorlu bir ortamda çalışabileceğine inanıyor.
Enerji otonom robotlarının okyanus "kırmızı gelgit" işleme ve çöp temizleme vb. İçin kullanılması bekleniyor.
Bristol Üniversitesi'nde araştırmacı olan HemmaPhilamore şunları söyledi: Gelecekte, bu tür enerji gibi otonom robotların deniz çöpü temizleme operasyonlarında veya tarımsal mahsul izlemede kullanılması bekleniyor. Otonom robotlar icadımızın amacı yatırım yapmaktır. Pratik, gerçekten doğal ortamda kullanılıyor. "
