Электрический паровой привод генерирует силу в 50 Н, позволяя устройству ползать, хвататься и карабкаться.
Португальские исследователи разработали привод, который использует только воду и тепло, чтобы управлять движениями мягких роботов. Инженеры используют для движения беспроводных мягких роботов с электрическим приводом фазовый переход воды из жидкого состояния в водяной пар, как в паровых двигателях прошлого.
Принцип устройства привода и примеры устройств. Изображение: D. Fonseca, P. Neto, Nature Communications
Внутри привода установлен простой нагревательный элемент для кипячения воды. Получаемый пар создает давление и приводит в движение мягкую конструкцию. В исследовании ученые показали, что работающий от 24 вольт привод генерирует более 50 Н и нагнетает давление со скоростью до 100 кПа/с.
Преимуществом этого подхода разработчики называют простоту: привод использует простой процесс для достижения мощных механических характеристик. Нагревательный элемент находится в прямом контакте с жидкостью, что снижает тепловое сопротивление между ними, отмечают ученые. Кроме того, электроэнергия напрямую подводится к нагревательному элементу с помощью внутренних проводников, что упрощает общую систему приведения устройства в действие.
Пример разработки на паровом двигателе
Для проверки конструкции исследователи построили три прототипа: руку, мягкий захват и четвероногого робота, который карабкается по трубам и стволам деревьев. Технология и эксперименты подробно описаны в статье в журнале Nature Communications.
Читать далее:
Физики исполнили мечту алхимиков: свинец в коллайдере превратили в золото
Ученые решили проблему, которая мешала запуску термоядерных реакторов почти 70 лет
Старая модель не работает: ученые ищут новые объяснения устройства Вселенной