Четирикракият микроробот RoBeetle се задвижва от енергията на метанола
(снимка: YouTube / Science Robotics/University of Southern California)
Изследователи от Университета на Южна Калифорния в Лос Анджелис са разработили четирикрак робот-бръмбар, наречен RoBeetle, който разчита на резервоарче с метанол вместо на батерия. Енергията от течното гориво се използва за задвижване, без да се преобразува в електричество.
Захранването с енергия е едно от най-сериозните ограничения за роботите. Обикновено се използва батерия, тъй като няма много други опции. Батериите обаче са известни с ниската си енергийна плътност и колкото по-малък е роботът, толкова по-проблематично става захранването. В допълнение, необходими са преобразуватели, които превръщат енергията, съхранявана в батерията, в полезна работа, което също е проблем за малките роботи.
Корпусът на RoBeetle представлява резервоар за гориво с квадратна форма, който може да се напълни с метанол с помощта на спринцовка. Задната двойка крака е фиксирана, докато предният чифт е на пружина и прикрепен към трансмисия, която движи краката едновременно.
RoBeetle се отличава с „изкуствен мускул”, който се загрява чрез каталитично окисляване на метаноловите пари, постъпващи през дупки в подвижната клапа. Всъщност това е тънка никело-титанова сплав, покрита със слой платина, която действа като катализатор. Разширявайки се, „мускулът” движи предните крака и затваря клапата. При отсъствие на метанолови пари, реакцията спира, жицата се охлажда и свива. Това отваря клапата и цикълът се повтаря.
Роботът тежи 88 мг и развива максималната скорост 0,76 мм/с, като едно пълнене е достатъчно за 155 минути движение. Между другото, наличието на слаб вятър ускорява движението, способствайки реакциите.
Полезният товар на RoBeetle може да достигне 230 мг, което е напълно достатъчно, да речем, за пасивни сензори. Но към момента роботът няма практическа полза, тъй като се движи непрекъснато, докато резервоарът за гориво се изпразни, и то само напред. Освен това, въпреки много високата специфична енергия на метанола, това е изключително неефективен начин за захранване – едва 0,48%.
RoBeetle обаче ясно демонстрира алтернативата за захранване на малки роботи. Факт е, че най-леката батерия на пазара, способна да осигури достатъчно енергия за загряване на задвижващия механизъм, тежи около 800 мг, което е с порядък повече от RoBeetle. От тази гледна точка ефективността на роботчето всъщност е доста висока.