Исследователи из Корнеллского университета разработали крошечный двигатель внутреннего сгорания для четырехпалого робота. Он перемещается прыжками и может переносить вес, превышающий собственный в 22 раза.
Крошечные приводы диаметром около 5 мм принимают метан и кислород в простую камеру сгорания объемом 0,09 мл и зажигают ее искрой. Камера покрыта сверху высокоэластичной силиконовой мембраной Dragon Skin, которая действует как поршень в автомобильном двигателе: растягивается, увеличивая объем камеры по мере сгорания топлива, а затем быстро восстанавливается, выталкивая выхлопные газы наружу через отверстия по бокам.
Все это происходит очень быстро, но конечный результат таков: чем сильнее взрыв, тем сильнее выскакивает мембрана. Приводы справляются с ударами, которые расширяют объем камеры на 140%. Это генерирует силу, превышающую 9,5 Н, а частота работы микродвигателей — более 100 циклов в секунду.
Исследователи разместили напечатанные на 3D-принтере прототипы маленьких приводов сгорания над подушечками стоп крошечного жесткого четвероногого робота-лягушки. Каждый раз, когда мембрана конкретного привода выскакивает, ступня толкается вниз. Они разработали схему управления, которая могла изменять частоту искры, соотношение топливного эквивалента и расход топлива приводов, и соединили эти элементы управления для четырех ног.
В экспериментах робот медленно двигался вперед вибрирующей походкой и прыгать вперед на разной высоте, в том числе поднимаясь на более высокие поверхности. Кроме того, робот мог вращаться на месте по или против часовой стрелки. Рекордная высота прыжка составила 56 см. Робот также мог переносить груз массой до 32 г — в 22 раза больше собственного.
Большинство роботов используют электрические приводы, но этот малыш обладает гораздо большей мощностью, отмечают исследователи. Использование реактивного движения в качестве дополнительных роботизированных приводов расширит возможности для применения таких устройств.
Читать далее:
Посмотрите, как работает принципиально новая ветровая турбина. Она выдержала мощный шторм
Найдено «ископаемое» Большого взрыва: астрономы открыли «пузырь» шириной млрд световых лет
Выяснилось, какие орехи снижают холестерин и сколько их надо есть в день
Изображение на обложке: Cameron Aubin