Makine "kana" bindi Doğa: Sahte bir balık, katı hal pilleri olmadan 36 saat dayanması için ona güveniyor
Aufei Tapınağı'ndan balık kestanesi kuru Ming
Qubit Raporu | Genel Hesap QbitAI
Bir robotun kan sistemi olabilir mi?
Evet ve biyolojik bir kan sistemi gibi makinenin çeşitli bileşenlerine enerji aktarabilir.
Gel, sana bir balık göster.
Bu robotik balık katı pillere güvenmiyor, gücünü "kan" sistemiyle sağlıyor ve tek nefeste 36 saat yüzebilir.
Bu başarı, Cornell Üniversitesi ve Pennsylvania Üniversitesi'nden araştırmacılar tarafından elde edildi.
Araştırma sonuçları yalnızca Nature'ın son sayısında yer almadı, aynı zamanda Nature web sitesinde bir odak raporu haline geldi.
Bu araştırma sonucunun yayınlanmasından sonra, bazı insanlar Twitter'da küfürlü dile hayranlıkla baktılar:
Peki bu ne tür bir kan?
Robot balık kanı
Yaşayan bir vücutsa, yağ iyi bir enerji kaynağıdır. Peki ya robotlar?
Robotların yağa ihtiyacı olmayabilir, ancak kan simülasyonu yapılabilir. Tıpkı insan kanının oksijen ve enerjiyi kaslara taşıyabilmesi gibi.
Robotik balık için bir kan sistemi oluşturun ve çeşitli parçaların kanatçıklarına enerji aktarın.
Kanı sıradan bir hidrolik sıvı değildir, en büyük farkı sadece kuvvet iletmekle kalmayıp aynı zamanda elektrik enerjisini de iletmesidir.
Resimdeki kırmızı, "kan" dır. Triiyodür .
Karın içinden akın, kuyruktan akın, yüzgeçlerle çeşitli yerlerden akın. Bu konumlarda Pompa , Ayrıca sahibiz Batarya Pil takımının yapısı çinko içerir.
Pil paketinden kan geçerken iyot iyonları çinkoyu oksitleyecektir. Bu işlem sırasında elektronlar akarak bir voltaj oluşturdu.
Elektronlar, pompaya güç veren elektronik bileşenlerden akar ve kanatlar pompa çalışmaya başlar başlamaz hareket edebilir.
Ayrıca, sıradan bir hidrolik sıvı olmamasına rağmen robotik balığın kanı, kuvvet aktarımını tamamlamak için hala hidrolik sıvı olarak kullanılmaktadır.
Örneğin, balık kuyruk yüzgecine dayanarak ileriye doğru yüzmelidir: kuyruğun bir tarafından diğerine kan pompalayın ve sonra geri pompalayın. Böylece balıklar ileri geri ivme kazandı. Dönmeden sorumlu pektoral yüzgeç aynıdır.
Balık serbestçe yüzerken kandaki iyonlar tüketilmeye devam edecek, dolayısıyla elektrik olmayacaktır.
Ancak araştırma ekibinin hesaplamalarına göre her kan nakli yapılabilir. 36 saat pil ömrü .
Hidrolik iletim ve enerji depolama aynı cihaza entegre edildiğinden, bu balığın güç yoğunluğu geleneksel hidrolik sistem seviyesine ulaşmıştır (batarya ve hidrolik cihaz ayrılmıştır) % 325 .
Elektrik yoksa, sadece başka bir kan nakli, balıklar iyileşebilir.
Balık şimdi çok yavaş yüzmesine rağmen, araştırmacılar güç yoğunluğunu artırma konusunda hala çok emindir.
Şimdi ekip, pil paketinin anot ve katot yüzey alanını artırarak güç yoğunluğunu artırıyor.
Geleneksel donanım robotlarının aksine, yumuşak bir robotun pil takımının, şekil yeni eklenen bileşenlere uyarlandığı sürece her yerde doldurulabileceğini söylediler.
Enerji depolama sorunlarının üstesinden gelmek
Araştırma ekibinin ve bazı netizenlerin yorumladığı gibi, araştırmanın en büyük önemi robotlar için temel bir sorundur. Enerji depolama Çözüm sağlar.
Enerji depolama, robotların otomasyonunun önündeki engellerden biridir. Normal şartlar altında robotlar, belirli bir malzemede yoğunlaşmış katı piller kullanır.
Daha güçlü enerji gücü elde etmek ister misiniz? En doğrudan yol, daha fazla pil eklemektir. Bununla birlikte, katı pillerin artması, kaçınılmaz olarak robotun ağırlığında bir dengesizliğe yol açacaktır, bu da dengeyi ve performansı korumak için robotun yeniden tasarlanmasını gerektirir.
Bu sorunu çözmek için pek çok çalışma yapılmıştır. Örneğin robotun yüzeyinde şekillerle sınırlı olmayan esnek piller kullanılabilir; ayrıca makinenin hem yük taşıyıcı bileşenleri hem de enerji depolama bileşenleri olarak kullanılabilen yapısal piller vardır.
Şimdi Cornell Üniversitesi, robotun enerji depolama cihazını ve güç aktarım aracını entegre etmek için elektrik enerjisi taşıyan hidrolik sıvıyı kullanıyor.Bir yandan bu sorunun üstesinden gelmeye yardımcı oluyor ve robotik araştırmalarına yeni bir yön açıyor.
Ek olarak, bu "kan" sirkülasyon modunun yapısı, robotun organik bir bütün haline gelmesi için kontrol sistemi, algılama sistemi ve güç sistemi gibi robotun çeşitli kısımlarını daha iyi entegre edebilir.
Bu şekilde daha çok etten ve kanlı bir yaratık gibidir.
Bir gün Tesla, ücret ödemeden kan nakli yapacak mı?
Kan naklinin arkasında
Bu araştırmanın ana yazarı Cornell Üniversitesi Organik Robotlar Laboratuvarı'ndan geliyor.
Laboratuvarın başkanı, Cornell Üniversitesi'nde yardımcı doçent olan ve bu çalışmanın ilgili yazarı olan Robert F. Shepherd'dır.
2010 yılında, Dr. Shepherd Urbana-Champaign'deki Illinois Üniversitesi'nden mezun oldu. Araştırma yönü, makineleri daha verimli ve gerçekçi hale getirmeye adanmış 3D baskı, yazılım robotları vb.
Bu laboratuvarın kuruluşundan bu yana pek çok yazılım robotu üretilmiştir. 2018 yılı itibarıyla 53 araştırma sonucu yayınlanmış, Science ve alt dergiler, Nature ve alt dergilerde ondan fazlası yayınlanmıştır.
İlk yazar, Duke Üniversitesi'nden lisans derecesi ile mezun olan ve şu anda Cornell Üniversitesi Organik Robotlar Laboratuvarı'nda doktora yapmakta olan Cameron A. Aubin'dir.Araştırma alanları yumuşak robotik, 3D baskı ve tıbbi cihaz tasarımıdır.
Makalede, talep makul olduğu sürece, bu araştırmanın kodunu ve verilerini istemek için bir e-posta gönderebileceğinizi belirtmişlerdir.
Kağıt portalı (e-posta adresi içinde)
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1313-1
- Bitiş -
Samimi işe alım
Qubit, editörleri / muhabirleri işe alıyor ve merkezi Pekin, Zhongguancun'da bulunuyor. Yetenekli ve hevesli öğrencilerin bize katılmasını dört gözle bekliyoruz! Ayrıntılar için, lütfen QbitAI diyalog arayüzündeki "işe alma" kelimesini yanıtlayın.
Qubit QbitAI · Toutiao İmzalama Yazarı
' ' Yapay zeka teknolojisi ve ürünlerindeki yeni eğilimleri izleme
