Sweats robot bog gus teòthachd a riaghladh

Luchd-rannsachaidh aig Cornell Oilthigh air fèithean bog robotach a leasachadh a tha comasach air an teòthachd aige a riaghladh tro sweating. Tha an leasachadh ùr am measg mòran a tha ag atharrachadh an raon robotics bog.

Tha an dòigh riaghlaidh teirmeach na phàirt bhunaiteach de bhith a’ cruthachadh innealan-fuadain àrd-chumhachdach gun cheangal a tha comasach air obrachadh airson ùine mhòr gun cus teasachadh. 

Bha am pròiseact air a stiùireadh le Rob Shepherd, àrd-ollamh co-cheangailte ann an innleadaireachd meacanaigeach agus aerospace aig Cornell. 

Tha an tiotal air pàipear na sgioba “Iomadh fèin-ghluasadach ann an Actuators Hydrogel Clò-bhuailte 3D” air fhoillseachadh Robotics saidheans.

Is e aon de na taobhan as duilghe ann a bhith a’ leasachadh innealan-fuadain maireannach, sùbailte agus sùbailte a bhith a’ riaghladh teòthachd a-staigh nan innealan-fuadain. A rèir Shepherd, bidh an inneal-fuadain ag obair gu ceàrr no a’ stad gu tur ma bhios na motaran dùmhlachd àrd-torque agus na h-einnseanan exothermic le uallach airson cumhachd a thoirt do inneal-fuadain a’ teasachadh cus.

Tha an duilgheadas seo gu sònraichte an làthair ann an innealan-fuadain bog leis gu bheil iad air an dèanamh de stuth synthetigeach. Tha innealan-fuadain bog nas sùbailte, ach tha an sùbailteachd nas motha seo ag adhbhrachadh gun cùm iad teas. Chan eil seo fìor airson mheatailtean, a bhios a 'sgaoileadh teas mòran nas luaithe. Is e an duilgheadas le teicneòlas fuarachaidh a-staigh, leithid neach-leantainn, gun toireadh e cus àite taobh a-staigh an inneal-fuadain agus àrdaich e an cuideam. 

Le na dùbhlain sin san amharc, choimhead sgioba Shepherd a dh’ionnsaigh mhamalan agus an comas nàdarrach air fallas a bhrosnachadh mar bhrosnachadh airson siostam fuarachaidh.

“Is e an comas perspire aon de na feartan as iongantaiche a th’ aig daoine, ”thuirt an co-ùghdar TJ Wallin, neach-saidheans rannsachaidh aig Facebook Reality Labs. “Bidh sweating a’ gabhail brath air call uisge falmhaichte gus teas a sgaoileadh gu sgiobalta agus faodaidh e fuarachadh fo teòthachd na h-àrainneachd. Mar a thachras gu tric, thug bith-eòlas stiùireadh math dhuinn mar innleadairean.”

Bha sgioba Shepherd ann an com-pàirteachas le obair-lann an àrd-ollamh innleadaireachd Cornell Emmanual Gianelis. Còmhla, chruthaich iad stuthan nanopolymer a dh 'fheumar airson sweating. Leasaich iad iad sin a’ cleachdadh innleachd clò-bhualaidh 3D ris an canar stereolithography ioma-stuth, a tha an urra ri solas gus roisinn a leigheas ann an cumaidhean ro-dhealbhaichte. 

An uairsin chruthaich an luchd-rannsachaidh actuators coltach ri meòir a bha air an dèanamh suas de dhà stuth hydrogel a bha comasach air uisge a chumail agus freagairt ri teòthachd. Is e dòigh eile air coimhead air gur e spongan “smart” a bha seo. Tha an ìre bunaiteach air a dhèanamh suas de poly-N-isopropylacrylamide, a bhios ag ath-fhreagairt ri teòthachd os cionn 30 ° C (86 ° F) le bhith a’ crìonadh. Bidh an ath-bhualadh seo a’ brùthadh uisge suas gu sreath àrd de polyacrylamide a tha air a tholladh le pores meud micron. Bidh na pores a’ freagairt ris an aon raon teòthachd, agus bidh iad a’ leigeil ma sgaoil an “sweat” le bhith a’ dilating gu fèin-ghluasadach mus dùin iad nuair a thuiteas an teòthachd fo 30 ° C.

Nuair a bhios an t-uisge a’ falmhachadh, thèid teòthachd uachdar an actuator a lughdachadh 21 ° C taobh a-staigh 30 diog. Tha am pròiseas fuarachaidh seo trì tursan nas èifeachdaiche na am fear ann an daoine, a rèir an luchd-rannsachaidh. Nuair a bhios iad fosgailte do ghaoth bho neach-leantainn, faodaidh na actuators fuarachadh timcheall air sia tursan nas luaithe.

Is e aon de na cùisean leis an teicneòlas gum faod e buaidh a thoirt air gluasad robot. Feumaidh na h-innealan-fuadain cuideachd an solar uisge aca ath-lìonadh. Air sgàth seo, tha Shepherd a’ faicinn innealan-fuadain bog a bhios aig a’ cheann thall an dà chuid a bhith ag òl agus ag òl mar mhamalan. 

Tha leasachadh ùr an teicneòlais seo a’ leantainn pàtran a tha gu math follaiseach anns a’ ghnìomhachas robotics. Tha teicneòlas ga leasachadh barrachd is barrachd stèidhichte air an àrainneachd nàdarra againn. Ge bith an e am pròiseas fuarachaidh de sweating a tha an làthair ann am mamalan, lìonraidhean neural stèidhichte air sleamhainn gealaich, no craiceann fuadain, tha robotics na raon a tha ann an iomadh dòigh a’ togail air na th’ againn mar-thà ann an nàdar.