Roboti | Zvířata

Umělou rybu pohání elektrochemická krev jako z Vetřelce (doplněno)

Současné bezdrátové roboty pohání buď baterie, nebo spalovací motor s generátorem elektrické energie. Vědci z Cornellovy a Pensylvánské univerzity však přišli s řešením, které už tak trošku připomíná zemskou faunu. Vyvinuli robotického perutýna s oběhovou soustavou. Čerpá umělou krev (vyrobenou z bateriové kapaliny) do motorů a dalších komponent, díky čemuž prý stroj vydrží plavat 37 hodin v kuse.

Toto originální řešení podle Nature News umožňuje, aby měla ryba k dispozici o 325 % více energie, než kdyby byla vybavena klasickým samostatným akumulátorem.

Rychlost plavání sice není příliš velká, avšak i tak jde o působivý příklad toho, jak by napodobování biologických systémů mohlo zlepšit autonomii a efektivitu robotů nové generace. 

„1,5 tělesné délky za minutu – to je velmi pomalé,“ konstatoval jeden z řešitelů tohoto projektu, inženýr Robert Shepherd z Cornell University, v rozhovoru pro New Scientist. „Pro rybu je to něco jako courání.“

Umělá krev nejen skladuje energii, ale také nahrazuje hydraulickou kapalinu, která by za normálních okolností pohybovala ploutvemi. Perutýn tak může urazit až 0,25 cm za vteřinu, respektive...

Právě v důsledku odstranění baterií a hydraulických kapalin by se však roboti mohli stát autonomnějšími a fungovat delší dobu bez dozoru.

Původní článek jsme aktualizovali o nové informace:

Co je uvnitř

Domácí kutily potěší, že je mozkem ryby populární (ale energeticky nepříliš efektivní) prototypovací stavebnice Arduino Uno s modulem Bluetooth vysílače pro spojení se světem. Dále byste v jejím nitru našli slaboučká čerpadla a na ně napojené trubičky rozvedené po celém těle, jejichž tekutina pod tlakem vytváří hydraulický pohyb.

Tatáž tekutina zároveň funguje jako elektrolyt tzv. průtočné baterie (flow/redox flow battery). Stručně řečeno, elektrolyt reaguje se zinkem, uvolňuje elektrony a vyrábí elektřinu pro samotná čerpadla i Arduino Uno.

Vědci během testu přece jen použili ještě 3V baterii CRV3, která ale pomohla pouze step-up měniči napětí pro běh desky Arduino Uno. Podle článku v Nature by ryba principiálně fungovala i bez ní – stačilo by použít efektivnější step-up měnič, který z průtočné baterie vyrobí adekvátní napětí a proud pro běh mikrokontroleru ATmega328P (Arduino Uno) a Bluetooth vysílače HC-05.

322 watthodin na litr krve

Hustota použité baterie činí 322 Wh/litr, což je sice výrazně méně, než kdyby autoři roboryby použili třeba běžnou Li-ion baterii s pevným elektrolytem, vtip ale spočívá v tom, že samotná baterie je i aktuátorem (tekutinou hydraulického motoru), čili se ušetřilo místo a celková energetická efektivita ryby je tím pádem naopak mnohem vyšší, než kdyby ji poháněla obvyklá baterie.

Na roboty s elektrochemickým krevním oběhem v podobně bílé tekutiny jako ve slavné sérii Vetřelec si ale budeme muset ještě počkat. V rybě koluje všeho všudy 0,2 litru krve a díky pohybu ve vodě nemají čerpadla moc práce. Kdyby však měla elektrochemická krev pohánět hydraulické motory třeba šedesátikilogramového humanoida, byl by to mnohem složitější oříšek.

Diskuze (3) Další článek: Microsoft zakázal zaměstnancům používat konkurenční produkty. Patří k nim Slack, Google Docs i Github

Témata článku: Technika, Výzkum, Roboti, Baterie, Energie, Zvířata, Cornell, Čerpadlo, Originální řešení, Ryba, Cornell University, Nature, Arduino Uno, Lenoch, Elektrolyt, Kapalina, Vetřelec, Umělá krev, Tekutina, Elektro, Motor, Krev, Pennsylvánská univerzita, Plavání, New Scientist


Určitě si přečtěte

České Rajče je stále plné dětských nahotin. Student pomocí A.I. analyzoval miliony fotek

České Rajče je stále plné dětských nahotin. Student pomocí A.I. analyzoval miliony fotek

** Rajče.net má odjakživa problémy s choulostivými fotkami dětí ** Student zlínské univerzity analyzoval jeho katalog ** Neuronová síť doposud prozkoumala 6 milionů snímků

Jakub Čížek | 73

Biblická potopa Česka: Jak bychom dopadli, kdyby nás zatopil oceán

Biblická potopa Česka: Jak bychom dopadli, kdyby nás zatopil oceán

** Představte si biblickou potopu ** Nejprve zaniknou Děčín a Břeclav, pak i Brno a Praha ** Hlavním městem se stane Jihlava a zbytky Čechů přežijí na Kvildě

Jakub Čížek | 93

USA rozdávají chudým dotované telefony s Androidem. Jsou z Číny a plné virů

USA rozdávají chudým dotované telefony s Androidem. Jsou z Číny a plné virů

** Chudí Američané mohou dosáhnout na dotovaný mobil ** Jeden takový rozdává třeba tamní Virgin Mobile ** Má to jeden háček. Je prošpikovaný malwarem

Jakub Čížek | 42

Co všechno se spouští se startem Windows a proč by vás to mělo zajímat

Co všechno se spouští se startem Windows a proč by vás to mělo zajímat

** Společně s operačním systémem se spouští řada aplikací a služeb ** Mohou mít negativní dopad na celkovou dobu startu Windows ** Jak získat kontrolu nad automaticky spouštěnými programy?

Karel Kilián | 59

Nejlepší notebooky do 10 000 korun: Co koupit a čemu se raději vyhnout

Nejlepší notebooky do 10 000 korun: Co koupit a čemu se raději vyhnout

** Do deseti tisíc korun lze dnes koupit slušné notebooky ** V nabídce ale i tak převládají zastaralé a pomalé modely ** Poradíme, jak dobře vybrat i s omezeným rozpočtem

David Polesný | 111

Pojďme programovat elektroniku: Rádiový čip, který má skoro každá bezdrátová myš

Pojďme programovat elektroniku: Rádiový čip, který má skoro každá bezdrátová myš

** Bezdrátové myši řídí čip od Nordic Semiconductors ** Jeho rádiové vysílače si před lety oblíbila i komunita kutilů ** Dnes si je vyzkoušíme v praxi

Jakub Čížek | 9