Row-bot kirli suyu temizler ve mikropları yerken kendini korur

Anonim

Row-bot kirli suyu temizler ve mikropları yerken kendini korur

Robotik

Colin Jeffrey

17 Kasım 2015

4 fotoğraf

Ağız açmak için ağzı açık olan satır-bot ağzı kapalı gösterir (Kredi: University of Bristol)

Water boatman hatalarından ilham alan Bristol Üniversitesi'nden bir ekip, kirli havuzlarda veya göllerde suyun üstünden geçmek için tasarlanmış bir robot prototipi olan Row-bot'u yarattı. o kadar toplar. Daha sonra, bu enerjiyi oluşturmak için bunları yapay midesine ayırır. Bu şekilde, beslenmek için daha fazla bakteri aramaya sürekli olarak kendini yetecek kadar güç üretir.

Row-bot, iki ana elemandan oluşur: Satır-botu, 0.75 Watt'lık fırçalı DC motorla çalışan bir kürekle ve bir "mikrobiyal yakıt hücresinin (MFC) olduğu yerdeki" mide, "ile işletilen bir itme mekanizması. elektrik akımını rakete besleyen motora sağlar.

Tüm sistem robotun bir miktar su aldığında, MFC'nin içinde bulunan bakterilerden elektrik üretmesiyle çalışır, bu da onun bir kaç vuruşunu yapmasına izin verir. Bu hareket daha sonra Row-Bot'un daha kirli suya girmesine izin veriyor ve süreç tekrar başlıyor. Row-bot'u diğer benzer minyatür yüzme robotlarından (Harvard Microrobotics 'Robobee gibi) ayıran şey budur; tamamen yüzdüğü ortamdan güç alır.

Row-bot'un taklit ettiği su kayıkçı böcek, güç darbesi sırasında yüzey alanını en üst düzeye çıkarmak için kıllarla kaplanmış bacaklara sahiptir ve bu, geri kazanma stroku sırasında sürtünmeyi en aza indirecek şekilde çökmektedir. Bu yüzden, Row-bot 's paddle'larının tasarımı verimliliği en üst düzeye çıkarmak için değişir.

Elastik bir membranı destekleyen rijit bir çerçeveye sahip 3D baskılı kompozit bir yapıdan üretilen, her bir kürek, elektrik çarpması sırasında kürek yüzey alanını arttırmak için gerdirilir. Membranın, frontal alanını ve dolayısıyla sürtünmesini azaltmak için kurtarma stroku sırasında su altında kalan kürek kısmındaki saldırı açısını değiştiren bir menteşesi vardır.

MFC - UWE Bristol tarafından geliştirilen üründen elektrik akımı üretmek için geliştirilene benzer - normal bir yakıt hücresine benziyor, ancak bu işlem için daha yaygın yakıtlar yerine bakteriler kullanıyor. Doğada bulunan bakteri etkileşimlerini taklit ederek elektrik akımı.

Mikroorganizmalar aerobik koşullarda (yani oksijen varlığında) şekerle beslendiklerinde karbon dioksit ve su üretirler. Ancak, MFC'de anaerobik durumlarda (oksijen bulunmadığında) karbon dioksit, proton ve elektron üretirler. Bu şekilde, elektrik üretmek için iki elektrot arasında bir elektrik akımı oluşturulabilir.

Araştırmacılar, cihazın, uzaktan algılama ve çevresel izleme ve temizleme dahil olmak üzere, enerjisel olarak özerk bir robot olarak birçok kullanım potansiyeline sahip olduğuna inanıyor. Bu bağlamda, Row-Bot için planlanan bir sonraki aşama, izleme ve kontrol alt sistemlerinin entegrasyonu ve bunların hepsi MFC tarafından desteklenen bazı ek anahtarlama devreleridir.

Bu araştırmanın sonuçları kısa bir süre önce, Hamburg, Almanya'daki 2015 IEEE / RSJ Uluslararası Akıllı Robotlar ve Sistemler Konferansı'nda (IROS) bir makalede sunuldu.

Row-bot mikrobiyal yakıt hücresine sahiptir ve mikropları tüketir ve elektrikli motorun su üzerinden itiş yapabilmesi için bir elektrik motoru sağlar (Credit: University of Bristol)

Elastik bir membranı destekleyen rijit bir çerçeveye sahip 3D baskılı kompozit bir yapıdan üretilen, her bir kepçenin Power-strok sırasında kürek yüzey alanını arttırmak için Sat-bot üzerindeki her bir kürek gerdirilir (Kredi: University of Bristol)

Kirli suyu emen bir otonom, su temizleme robotu prototipi, Row-bot, topladığı mikropları "yiyecek", sonra da kendi enerjisini üretmek için onları yapay midesine indirgemek için tasarlanmıştır. Bristol)

Ağız açmak için ağzı açık olan satır-bot ağzı kapalı gösterir (Kredi: University of Bristol)