Інженери створили крихітного робота, що переміщається за допомогою «вибухових» стрибків.
Дослідники з Корнельського університету розробили крихітний двигун внутрішнього згоряння для чотирипалого робота. Він переміщається стрибками і може переносити вагу, що перевищує власну в 22 рази.
Крихітні приводи діаметром близько 5 мм приймають метан і кисень в просту камеру згоряння об’ємом 0,09 мл і запалюють її іскрою. Камера покрита зверху високоеластичною силіконовою мембраною Dragon Skin, яка діє як поршень в автомобільному двигуні: розтягується, збільшуючи обсяг камери в міру згоряння палива, а потім швидко відновлюється, виштовхуючи вихлопні гази назовні через отвори з боків.
Робот з приводами, оснащеними двигунами внутрішнього згоряння
Все це відбувається дуже швидко, але кінцевий результат такий: чим сильніший вибух, тим сильніше вискакує мембрана. Приводи справляються з ударами, які розширюють обсяг камери на 140%. Це генерує силу, що перевищує 9,5 Н, а частота роботи мікродвигунів — більше 100 циклів в секунду.
Дослідники розмістили надруковані на 3D-принтері прототипи маленьких приводів згоряння над подушечками стоп крихітного жорсткого чотириногого робота-жаби. Кожен раз, коли мембрана конкретного приводу вискакує, ступня штовхається вниз. Вони розробили схему управління, яка могла змінювати частоту іскри, співвідношення паливного еквівалента і витрати палива приводів, і з’єднали ці елементи управління для чотирьох ніг.
Будова робота. Зображення: Cornell University
В експериментах робот повільно рухався вперед вібруючою ходою і стрибати вперед на різній висоті, в тому числі піднімаючись на більш високі поверхні. Крім того, робот міг обертатися на місці за або проти годинникової стрілки. Рекордна висота стрибка склала 56 см. Робот також міг переносити вантаж масою до 32 г — в 22 рази більше власного.
Більшість роботів використовують електричні приводи, але цей малюк має набагато більшу потужність, відзначають дослідники. Використання реактивного руху в якості додаткових роботизованих приводів розширить можливості для застосування таких пристроїв.