Udviklede robotter, der fortsætter med at flyve med en beskadiget vinge

Forskere fra Massachusetts Institute of Technology har udviklet elastiske kunstige muskler,

modstandsdygtig over for mikroskader.Små robotinsekter udstyret med sådanne muskler overvinder med succes mindre skader, såsom små huller, og kan repareres ved hjælp af lasere.

Små rektangulære robotter designetingeniører, bevæg dig ved hjælp af vinger. De drives af dielektriske elastomeraktuatorer, som er bløde kunstige muskler. De er lavet af lag af elastomer, der er klemt mellem to knivtynde elektroder og derefter rullet ind i et blødt rør. Når der påføres spænding, komprimerer elektroderne elastomeren, og som et resultat slår robotten med sin vinge.

Mikroskopiske defekter kan forårsage gnister,hvilket vil brænde elastomeren og få enheden til at svigte. For at undgå et sådant problem bruger ingeniører "selvrensende". Indvirkningen af ​​højspænding på det beskadigede område af den dielektriske elastomer fører til afbrydelse af elektrodesektionen, der er placeret nær defekten. Som et resultat adskilles problemområdet fra resten af ​​elektroden, og den kunstige muskel fortsætter med at arbejde.

Gendannelse af evnen til at flyve efter at være blevet beskadiget. Video: Suhan Kim et al., Science Robotics

For at forbedre effektiviteten af ​​denne proces,ingeniører har optimeret koncentrationen af ​​kulstof nanorør, der udgør elektroderne. Færre kulstof nanorør forbedrer selvrensende, da det når højere temperaturer og lettere brænder. Men dette reducerer også drevets effekttæthed. Forskerne fastslog, at den rette balance letter selvrensning og bevarer enhedens mobilitet.

Derudover har forskere vist, at storedefekter kan elimineres med en laser. Laseren skærer nøjagtigt flere skader ud langs de ydre konturer. Ingeniører kan derefter bruge selvrensning til at brænde den let beskadigede elektrode ud, isolere problemområdet og genoprette vingens flyveegenskaber.

Flyvning af en robot med en beskadiget vinge. Billede: MIT

I en række forsøg viste ingeniørerne, at medVed hjælp af denne teknologi kan du genoprette evnen til at flyve efter forskellige skader. Robotten, som fik 20 % af den ene vinge afskåret og 10 punkteringer i den anden, fortsatte med succes at flyve efter selvrensning. Den nye teknologi vil øge robotters "udholdenhed" under virkelige forhold. Sværme af sådanne enheder kan for eksempel bruges til at inspicere en kollapsende bygning under en brand.

Læs mere:

Hemmeligheden bag lang levetid afsløres: Forskere har fundet ud af, hvordan man starter den nødvendige mekanisme i menneskekroppen

Udnævnt til en ny årsag til autisme

2.700 år gammelt tempel fundet i Sudan Han overraskede videnskabsmænd

På omslaget: en robot med en beskadiget vinge. Billede: MIT