Робота научили добывать себе энергию из воды при помощи микробов
Группа исследователей из Бристольского университета, Университета Западной Англии и Бристольской робототехнической лаборатории создала водоплавающего робота, способного самостоятельно добывать себе электроэнергию из грязной воды при помощи микробов. Свой доклад авторы представили в рамках конференции IROS 2015, кратко доклад пересказывает IEEE Spectrum.
Робот состоит из гребного механизма с двумя небольшими веслами и механизмом пропускания воды, который регулирует поток пропускаемой жидкости. Внутри камеры расположен микробный топливный элемент, очищающий воду и вырабатывающий электричество, которое заряжает конденсатор. Конструкция удерживается на плаву благодаря четырем буям, закрепленным на корпусе.
В процессе передвижения робот открывает заслонки и набирает в камеру с топливным элементом воду, делая десять гребков за десять секунд. После этого робот закрывает «рот» и три минуты «переваривает» набранную воду. Затем заслонки снова открываются и робот плывет вперед, обновляя жидкость в камере с топливным элементом.
Поскольку роботу не требуется внешних источников энергии, он, теоретически, может передвигаться до полной очистки водоема или до полного износа механизмов. При этом устройство вырабатывает энергию с излишком, от каждого «глотка» остается приблизительно джоуль неизрасходованной энергии, которую можно использовать для питания различных датчиков.
По словам создателей устройства, подобных роботов можно запускать в загрязненные водоемы для очистки воды в автономном режиме. После оптимизации элементов конструкции робот сможет тратить на движение еще меньше энергии, что в перспективе позволит установить дополнительное оборудование и, например, реализовать систему управления сетью подобных устройств.
Он пригодится на Марсе, Луне и ледяных спутниках планет-гигантов
Инженеры разработали концепцию робота для будущих миссий по изучению пещер на Марсе, Луне и ледяных спутниках планет-гигантов. Проект ReachBot описывает устройство с несколькими конечностями, которые способны раскладываться и дотягиваться до удаленных точек, на которых можно закрепиться с помощью захвата с металлическими шипами, сообщается в отчете NASA. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера С тех пор как орбитальные исследовательские аппараты подтвердили существование пещер под поверхностью Марса и Луны, ученые не перестают размышлять над их полноценным исследованием. Помимо ценной информации об истории формирования небесного тела, в пещерах, куда не проникают ультрафиолетовые солнечные лучи и космические заряженные частицы, могли бы сохраниться и следы внеземной жизни. До последнего времени все подвижные роботы, предназначенные для изучения других планет, разрабатывались с расчетом, что они будут передвигаться только по сравнительно ровной поверхности. Поэтому они имеют относительно простое четырех- или шестиколесное шасси, которое устойчиво и не требует много энергии, но, к сожалению, не позволяет передвигаться по крутым каменистым склонам и скалам, и потому не подходит для исследования пещер. Инженеры под руководством Марко Павоне (Marco Pavone) из Стэндфордского университета уже несколько лет работают над многоэтапным проектом ReachBot для NASA, развивающим концепцию робота, способного перемещаться по пещерам и скалам со сложным рельефом, недоступным для других видов роботов при разных уровнях гравитации. Его главная особенность заключается в необычном способе передвижения. Вместо колес или ног у него есть несколько гибких удлиняющихся конечностей, на конце которых располагаются захваты с множеством мелких металлических шипов, которые цепляются за малейшие неровности на каменной поверхности. Аналогичный способ удержания на вертикальных поверхностях применялся в прототипе робота-скалолаза LEMUR, разработанном Лабораторией реактивного движения NASA. За счет металлических шипов робот может удерживать свое положение, распределив свой вес между несколькими конечностями, пока подыскивает следующую точку опоры для одной из них. Ожидается, что ReachBot сможет передвигаться не только по стенам и потолку, но и по полу как обычный ходячий робот. Однако на данной стадии проектирования конкретной конструкции для конечностей еще нет. Разработчики оценили параметры робота для миссии по исследованию марсианской лавовой трубки с высотой от пола до потолка порядка 30 метров. Это должно быть устройство массой около 10 килограмм, с восемью конечностями, способными развертываться до 20 метров в длину, оборудованное камерами и лидаром для навигации и прокладывания маршрута, а также для картографирования окружения. На предыдущих этапах были разработаны алгоритмы движения робота на плоскости, а также построен примитивный прототип ReachBot. В качестве четырех конечностей на нем используются стальные измерительные рулетки, оснащенные механизмом поворота, который позволяет «наводить» их на объект. После чего другой механизм раскручивает рулетку, на конце которой расположен захват с металлическими шипами. Робот умеет определять положение предметов вокруг с помощью визуальных меток, дотягиваться до них конечностями, ухватываться с помощью захватов и подтягивать себя в нужном направлении. В будущем разработчики планируют построить версию, которая способна двигаться в трехмерном пространстве. https://www.youtube.com/watch?v=Q6uvS_19OcA Существуют и другие концепции исследования инопланетных пещер, куда нет доступа колесных роботам. Одна из них предполагает использование нескольких четвероногих роботов Spot Mini. Каждый из членов группы будет отличаться от других, иметь свою роль и помогать другим.