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Un pequeño robot volador / nadador se abre camino fuera del agua

Robótica

Ben Coxworth

26 de octubre de 2017

La última versión de Robee, luciendo su cámara de recolección de gas y estabilizadores (Crédito: Yufeng Chen / Harvard SEAS)

En 2013, el diminuto RoboBee de Harvard se convirtió en el primer robot alado del tamaño de un insecto del mundo en demostrar un vuelo controlado. Un par de años más tarde, ganó la habilidad de bucear bajo el agua y nadar batiendo sus alas. El problema era que no podía salir del agua. Bueno, gracias a una "chispa " de innovación, ahora puede.

Con un peso de tan solo 80 miligramos, la versión anterior de RoboBee era tan ligera que tuvo problemas para romper la tensión superficial del agua para poder sumergirse. Este problema se resolvió básicamente simplemente apagando su energía mientras flotaba sobre el agua, que provenía de una fuente externa a través de una atadura de cables, y permitiéndole caer en picado y estrellarse contra la superficie.

Desde allí, nadó a través de la columna de agua simplemente batiendo sus alas (aunque a una velocidad mucho más lenta que cuando volaba, ya que el agua es 1.000 veces más densa que el aire). Sin embargo, cuando llegó el momento de volver al aire, no pudo simplemente repetir la acción de colisión hacia arriba. En cambio, permaneció atrapado en la superficie, mantenido en su lugar por la tensión superficial.

La última versión del robot es capaz de liberarse de la superficie, gracias a cuatro estabilizadores flotantes y una cámara central de recolección de gas. La cámara proporciona suficiente flotación para que las alas se empujen por encima de la superficie, en cuyo punto los estabilizadores proporcionan estabilidad.

Sin embargo, tener las alas fuera del agua todavía no es suficiente. Una vez que RoboBee sale a la superficie, las placas electrolíticas de la cámara convierten el agua recolectada en gas oxihidrógeno combustible. Una chispa dentro de la cámara enciende el gas y empuja al robot a salir del agua. Lamentablemente, no puede reanudar el vuelo sostenido una vez que vuelva a estar en el aire, al menos no todavía, aunque está diseñado para estabilizarse, de modo que aterrice de pie cuando vuelva a bajar.

"Al modificar el diseño del vehículo, ahora podemos elevar más de tres veces la carga útil del RoboBee anterior", dice Yufeng Chen, primer autor de un artículo sobre la investigación. "Esta capacidad de carga útil adicional nos permitió transportar los dispositivos adicionales, incluidos la cámara de gas, las placas electrolíticas, la chispa y los estabilizadores flotantes, lo que elevó el peso total del robot híbrido a 175 miligramos, aproximadamente 90 mg más que los diseños anteriores. Esperamos nuestro trabajo de investigación de compensaciones como el peso y la tensión superficial puede inspirar futuros microrobots multifuncionales, que pueden moverse en terrenos complejos y realizar una variedad de tareas ".

El artículo fue publicado esta semana en la revista Science Robotics . Puedes ver la última versión de RoboBee en acción, en el video a continuación.

Fuente: Harvard John A. Paulson Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS)

La última versión de Robee, luciendo su cámara de recolección de gas y estabilizadores (Crédito: Yufeng Chen / Harvard SEAS)

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