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, Energie, Baterie, Zvířata, Arduino Uno, Tekutina, Originální řešení, Vetřelec, Pennsylvánská univerzita, Jak, Čerpadlo, Krev, Cornell, Robot, Prut, Umělá krev, Kapalina, Nature, Motor, Elektro, Ryba, Popularizace, Cornell University


Určitě si přečtěte

Jak uložit dokument z Wordu, aby vydržel celé roky? Je to těžší než cesta na Mars

Jak uložit dokument z Wordu, aby vydržel celé roky? Je to těžší než cesta na Mars

** Jak uložit soubory, aby vydržely vnoučatům? ** A co kdyby měly přečkat celá staletí? ** Teď se o to pokouší GitHub a je to oříšek i pro lingvisty

Jakub Čížek | 120

10 věcí, které nás štvou na Windows 10 a bohužel asi jen tak nepřestanou

10 věcí, které nás štvou na Windows 10 a bohužel asi jen tak nepřestanou

** Windows 10 je na trhu 5 let, ale pořád má velké rezervy ** Ani desátá velká aktualizace, která vyjde na podzim, je nevyřeší ** Štvou nás Windows Update, Store, Nastavení atd.

Lukáš Václavík | 146

Nejlepší aplikace na předpověď počasí: Kde nejlépe zjistit, co zrovna chcete vědět

Nejlepší aplikace na předpověď počasí: Kde nejlépe zjistit, co zrovna chcete vědět

Obecných aplikací na předpověď počasí je nespočet, jenže často skončí jen u základní informace o počasí a nenabídnou odpovědi na řadu praktických otázek. A tak jsme si položili právě několik takových otázek a hledali aplikace či meteoslužby, které nám nejlépe odpoví.

Karel Kilián | 4

ATM jackpotting: Když hacker ovládne bankomat a stačí mu jen pár sekund

ATM jackpotting: Když hacker ovládne bankomat a stačí mu jen pár sekund

** Klasický malware pro PC už dnes nikoho nepřekvapí ** Bankomaty jsou ale také počítače ** Útočí se na ně dodnes

Jakub Čížek | 8