Insinyur Méré Robot Leuleus Jantung

Tim kolaborasi peneliti ti Cornell sareng Laboratorium Panaliti Angkatan Darat AS parantos ngagunakeun gaya hidrodinamik sareng magnét pikeun ngajalankeun pompa karét sareng deformasi anu nyayogikeun robot lemes sareng sistem sirkulasi. Sistim ieu meniru biologi sato di alam. 

Makalah anu judulna "Magnetohydrodynamic Levitation for High-Performance Flexible Pumps" dipedalkeun dina Cara ngagawe sahiji National Academy of Sciences. 

Kawas Mesin

Rob Shepherd nyaéta profesor gaul rékayasa mékanis jeung aerospace di College of Engineering. Anjeunna mingpin tim peneliti di Cornell barengan panulis kalungguhan Yoav Matia.

"Pompa lemes anu disebarkeun ieu langkung seueur sapertos jantung manusa sareng arteri anu dikirimkeun getih," saur Shepherd. "Kami ngagaduhan getih robot anu kami diterbitkeun tina grup kami, sareng ayeuna kami gaduh jantung robot. Kombinasi tina dua bakal ngajantenkeun mesin anu langkung hirup."

Laboratorium Robotika Organik anu dipimpin ku Shepherd saacanna ngagunakeun komposit bahan lemes pikeun ngarancang rupa-rupa téknologi, sapertos sensor "kulit" anu tiasa manjang sareng tampilan braille anu didorong ku durukan sareng pakean anu ngawas prestasi atlit. Éta ogé ngembangkeun robot lemes anu tiasa leumpang, ngorondang, ngojay, sareng kesang. Numutkeun tim, seueur kreasi ieu tiasa diterapkeun dina widang perawatan sareng rehabilitasi pasien. 

Nyiptakeun Sistem Sirkulasi

Robot lemes merlukeun sistem sirkulasi pikeun nyimpen énergi jeung kakuatan appendages sarta gerakan maranéhanana, nu ngidinan pikeun ngarengsekeun tugas kompléks. 

Pompa elastomérik anu nembé dikembangkeun diwangun ku tabung silikon lemes anu dipasang ku gulungan kawat anu disebut solenoid. Solenoids ieu dipisahkeun sabudeureun exterior pompa elastomeric urang, sarta sela antara coils ngidinan tabung ngabengkokkeun sarta manteng. Dina tabung aya magnet inti padet dikurilingan ku cairan magnetorheological, nu stiffens lamun kakeunaan médan magnét. Ieu ngajaga inti dipuseurkeun sarta nyiptakeun segel dina waktos anu sareng. Ku cara nerapkeun médan magnét dina cara béda, magnet inti bisa dipindahkeun deui mudik pikeun nyorong cairan kawas cai jeung low-viskositas minyak maju kalawan gaya kontinyu. 

Shepherd dilayanan salaku panulis ko-senior panalungtikan sareng Nathan Lazarus ti Laboratorium Panaliti Angkatan Darat AS. 

"Kami beroperasi dina tekenan sareng laju aliran anu 100 kali langkung seueur anu dilakukeun dina pompa lemes anu sanés," saur Shepherd. "Dibandingkeun sareng pompa keras, kami masih kirang langkung 10 kali langkung handap dina pagelaran. Éta hartosna urang henteu tiasa nyorong minyak kentel dina laju aliran anu luhur pisan.

Panaliti ngalaksanakeun percobaan pikeun nunjukkeun yén sistem pompa tiasa ngajaga kinerja kontinyu dina kaayaan deformasi anu ageung. Éta ogé ngalacak parameter kinerja pikeun mastikeun iterations kahareup bisa custom-tailored gumantung kana robot. 

"Kami panginten penting pikeun gaduh hubungan skala pikeun sadaya parameter pompa anu béda-béda, ku kituna nalika urang mendesain anu énggal, kalayan diaméter tabung anu béda sareng panjang anu béda, urang bakal terang kumaha urang kedah nyetél pompa pikeun pagelaran anu dipikahoyong. ” ceuk Angon.