Robotický slimák šplhá po stenách bez zanechania slizkej stopy
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 21. 5. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Slimáky sú skvelé pri šplhaní po kolmých povrchoch, aj keď majú len jednu mokrú prísavku. Nový bio-inšpirovaný robot šplhá po stenách napodobňovaním tohto jednoduchého, ale účinného mechanizmu, aj keď našťastie zanecháva stopy vody namiesto hlienu.
Zariadenie, ktoré overuje funkčnosť koncepcie, a ktoré je známe ako Posuvný sací robot (Sliding suction robot – v skratke ako SSR), vytvoril Tianqi Yue a jeho kolegovia z Bristolskej univerzity. Súčasná verzia váži iba 96 gramov a pohodlne sa zmestí do ruky, no technológiu je možné podľa potreby rozšíriť.
Na spodnej časti rotundového telesa robota SSR je 50 mm široká prísavka. Tá je vyrobená najmä z pevného, flexibilného polyuretánu, hoci jej spodná strana je zložená zo zmesi silikónu a hydrofilného (vodu priťahujúceho) polyméru. Po obvode prísavky vedie krúžok z vysoko savej peny.
Robot je najprv pevne pritlačený na stenu rukou. Táto akcia prilepí robota k stene, ale nedovolí mu pohybovať sa. Aby sa tak stalo, voda sa čerpá z palubnej nádrže cez štyri silikónové hadičky do penového prstenca. Kapilárne pôsobenie následne vytiahne vodu z peny a cez spodnú stranu prísavky, čím sa vytvorí tenká vrstva tekutiny, ktorá zabezpečuje lubrikáciu a zároveň udržuje tesnenie.
Dve motorizované kolesá – jedno na každej strane prísavky – sa potom používajú na pohyb robota cez stenu. Aj keď na stene pozdĺž stopy SSR zostáva nejaké množstvo vody, táto kvapalina sa neustále vymieňa, aby sa zachovala účinná vrstva na spodnej strane prísavky. Slimáky sa pohybujú pri zachovaní sania v podstate rovnakým spôsobom, hoci namiesto vody vylučujú hlien.
V laboratórnych testoch bol robot schopný šplhať po zvislých tabuľkách skla a lakovaného kovu rýchlosťou až 19 mm za sekundu, navyše sa mohol otáčať na mieste a dokonca sa pohybovať úplne hore nohami po spodnej strane horizontálneho plátu. Bol tiež schopný prepraviť úžitkové zaťaženie až 200 gramov a odolať ťažnej sile smerom nadol 1 kilogram.
Na základe týchto testov vedci odhadujú, že robot SSR by mal v reálnom svete fungovať približne jednu hodinu na jedno nabitie batérie. Je dôležité poznamenať, že robot nepoužíva žiadnu energiu na udržanie sania, keď sa nepohybuje. Možné aplikácie pritom zahŕňajú kontrolu a údržbu lopatiek veterných turbín, lodných trupov a okien mrakodrapov.
„Preukázali sme, že posuvné sanie ponúka nízku spotrebu energie, vysokú účinnosť a bezpečnosť priľnavosti, vysokú nosnosť a nízku zložitosť, pričom zanecháva len rýchlo sa odparujúcu vodnú stopu,“ hovorí Tianqi Yue. „Najvzrušujúcejším zistením nášho výskumu je, že navrhovaný posuvný sací mechanizmus je novou stratégiou čistého lezenia a výrazne pokročí vo vývoji lezeckých robotov novej generácie.“
Článok o výskume bol nedávno publikovaný v magazíne Nature Communications. Robotického slimáka SSR v akcii (v niektorých prípadoch s použitím externého prívodu vody) môžete vidieť vo videu na začiatku článku alebo priamo TU.
