Вібруючий диск дозволив роботу повзати по стелі і тягати банку коли

Інженери з США і Тайваню розробили робота, здатного повзати по стелі і утримує себе від падіння за допомогою вібруючого диска, що коливається 200 разів на секунду. Через ці коливання між диском і стелею виникає сила, заснована на ефекті адгезії Стефана. Експерименти показали, що робот може не тільки утримувати свою вагу, а й тягати вантажі, такі як банка коли, розповідають автори статті в.


Керована адгезія дозволяє роботам вирішувати різні завдання. Частина розробників використовують її для хапання і переміщення предметів, інші створюють роботів, що ходять по стінах і стелі. Залежно від завдань і середовища, інженери вибирають різний тип адгезії. Мабуть, найпростіше в реалізації пневматичні присоски, керовані тиском. Але їм потрібен насос, який складно розмістити в маленькому роботі. Крім того, вони не підходять для нерівних поверхонь, хоча в минулому році китайські інженери придумали оригінальний спосіб обійти це обмеження. Менш вимогливі з точки зору маси і розміру конструкції присоски типу лапки геккону або працюють на ефекті електроадгезії, вони вимогливі до чистоти і гладкості поверхні.


Інженери під керівництвом Майкла Толлі (Michael Tolley) з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго створили робота, що використовує менш вимогливий до поверхні і ваги спосіб утримання себе на стінах і стелі.

Принцип прилипання робота заснований на адгезії Стефана. Цей тип адгезії виникає в текучих середовищах при спробі розділити дві плоскі пластини, розташовані близько один до одного, але все ж розділені тонким шаром середовища. При поділі пластин плинне середовище зовні прагне потрапити в зазор, що збільшується. Оскільки для зсуву середовища потрібна певна сила, при поділі пластин виникає адгезивна сила, що заважає поділу пластин. Найкраще цей ефект проявляється в щільних і погано стискуваних середовищах, таких як вода, але в тій чи іншій мірі він виникає в будь-якому ньютонівському плинному середовищі, яким є і повітря.

Цей тип адгезії сильно обмежений за часом і спостерігається тільки під час активної розбіжності двох пластин, тому одного руху для утримання робота на стелі недостатньо. Інженери вирішили цю проблему, зібравши робота, що складається з круглого плоского диска і приєднаного до нього вібромотора. Створюючи коливання з частотою 200 герц він змушує диск згинатися, в результаті чого в його центрі утворюється зона з умовно постійним негативним тиском, що притягує диск до поверхні. А з боків робота має два колеса, за допомогою яких він може їздити вздовж поверхні, не відвалюючись від неї.

Експерименти показали, що диск робота створює утримувальну силу, спрямовану до поверхні, що дорівнює п'яти ньютонам. Автори показали кілька прикладів його роботи, в тому числі при різних кутах нахилу - для цього вони провели його по вертикальному циліндру. Також розробники показали, як робот переміщує банку коли, відчуваючи при цьому тягнучу силу величиною близько 3,8 ньютона.

Є й простіші способи сидіти на стелі і не падати. Наприклад, американські інженери створили дрон, який підлітає до стелі і зачіпається за комплектом мікрошипів.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND