Kakerlaken Es ist allgemein bekannt, dass sie etwa 30 Minuten unter Wasser überleben. Eine Roboterkakerlake kann dies jedoch jetzt besser. Harvards ambulanter Mikroroboter auch bekannt als HAMR, kann auf der Wasseroberfläche schwimmen, unter Wasser gehen und auch so lange an Land gehen, wie es will. Dies hat HAMR eine neue Umgebung eröffnet, die es zu erkunden gilt.
Die Funktionsweise des HAMR der nächsten Generation ist recht einfach. Wenn HAMR schwimmen möchte, werden multifunktionale Fußpolster verwendet, die von der Oberflächenspannung und ihrem induzierten Auftrieb abhängen.
Das heißt, wenn HAMR unter Wasser sinken möchte, kann es sogar eine Spannung anlegen, um die Wasseroberfläche zu brechen. Dieser gesamte Prozess wird als Elektrobenetzung bezeichnet.
Es ist ein Prozess, bei dem die Wasseroberfläche und das Material beim Anlegen einer Spannung eine Verringerung des Kontaktwinkels erfahren. Gerade aufgrund dieser Änderung des Kontaktwinkels können Objekte unter die Oberfläche von sinkendas Wasser.
Ein MicroRobot kann den Luftwiderstand verringern und untergetauchten Hindernissen beim Gehen auf der Wasseroberfläche ausweichen. HAMR-Robo-Paddel verwenden zusätzlich zu den angepassten Schwimmgängen vier verschiedene Paare asymmetrischer Klappen, damit sie auf der Wasseroberfläche schwimmen können.
Der Roboter erzeugt auch seine Schwimmgänge ähnlich wie der Tauchkäfer und nutzt dabei die instationäre Wechselwirkung zwischen den passiven Klappen des Roboters und dem ihn umgebenden Wasser voll aus.
Dadurch kann der Roboter in einer Vorwärtsbewegung schwimmen und sich effektiv drehen. Der Erstautor des Papiers und Postdoktorand an der Harvard John A. Paulson Hochschule für Technik und angewandte Wissenschaften SEAS, Kevin Chen sagte , „Diese Forschung zeigt, dass die Mikrorobotik die Physik im kleinen Maßstab - in diesem Fall die Oberflächenspannung - nutzen kann, um Funktionen und Fähigkeiten auszuführen, die für größere Roboter eine Herausforderung darstellen.“
Die aktuellste Forschung dieser Theorie wurde veröffentlicht in Naturkommunikation .
„Die Größe von HAMR ist der Schlüssel zu seiner Leistung. Wenn es viel größer wäre, wäre es schwierig, den Roboter mit Oberflächenspannung zu stützen, und wenn es viel kleiner wäre, könnte der Roboter möglicherweise nicht genug Kraft erzeugen, um ihn zu brechen.” hinzugefügt Neel Doshi, Mitautor der Arbeit und Doktorand an der SEAS.
HAMR wiegt so viel wie eine relativ große Büroklammer ca. 1,65 Gramm, kann die Beine mit einer Frequenz von 10 Hz paddeln und eine zusätzliche Nutzlast von 1,44 Gramm tragen, ohne zu sinken. Die oberste Schicht auf HAMR ist Paryleneverhindert, dass der Roboter unter Wasser kurzschließt.
„Dieser Roboter veranschaulicht einige der Herausforderungen und Chancen kleiner Roboter. Das Schrumpfen bietet Möglichkeiten für mehr Mobilität - wie das Gehen auf der Wasseroberfläche -, aber auch Herausforderungen, da die Kräfte, die wir in größeren Maßstäben für selbstverständlich haltenkann bei der Größe eines Insekts anfangen zu dominieren “ sagte Robert Wood, leitender Autor, Charles River Professor für Ingenieurwissenschaften und angewandte Wissenschaften an der SEAS und Mitglied der Kernfakultät des Harvard Wyss Institute for Biological Inspired Engineering.
Die Forscher hoffen, die Fortbewegung von HAMR weiter verbessern zu können und einen plausiblen Weg zu finden, um ohne Rampe an Land zurückzukehren. Sie planen dies durch den Einsatz impulsiver Sprungmechanismen oder von Geckos inspirierter Klebstoffe.
Via : The Harvard Gazette