一个受生物启发的机器人利用环境中的水产生气体,并从水面释放出来。该机器人起飞后可在空中飞行26米,可用于在危险和混乱的环境中采集水样,例如在洪水期间或监测海洋污染时。
在这种情况下,一个可以从水切换到空气的机器人是理想的,但是发射需要很大的功率,这在小型机器人中很难实现。
现在,伦敦帝国理工学院的研究人员发明了一种燃烧室内只需要0.2克电石粉的系统。唯一可移动的部分是一个小泵,可以从机器人所在的环境中吸水,例如湖泊或海洋。
然后水和电石粉在反应室中混合,产生可燃的乙炔气体。当气体点燃并膨胀时,它会将水作为喷射器推出,从而将机器人推离水面,进入一辆高达26米的出租车。
机器人的细节今天发表在《科学机器人》杂志上。
首席研究员、帝国航空机器人实验室主任米尔科科瓦奇博士说:“水-空气过渡是一个消耗能量的过程,这在小型飞机上很难实现,并且需要重量轻的飞行。
我们使用与水反应的化学物质来减少机器人需要携带的材料。因为燃烧室是被动填充的,周围的水就像一个活塞,我们只需要一个运动部件,也就是说,泵将水和燃料混合,就可以产生一个完整的燃烧循环。"
该团队在实验室、湖泊和波浪水槽中测试了该机器人,结果表明,即使在相对恶劣的条件下,它也能从水面逃生。虽然类似的机器人通常需要平静的条件才能从水中跳下,但该团队的发明产生的功率是机器人重量的25倍,这使它有更大的机会克服波浪。
机载水上机器人实验室飞行试验视频。图片:Zufferey等,Sci。机器人。4,eaax7330(2019)
一个重160克的机器人在重新装满水箱后可以“跳”很多次。这可以使它漂浮在水面上并在多个点进行采样,而无需额外的动力,与电动机器人相比,可以在更长的距离上节省能量。
该团队目前正与瑞士联邦材料科学与技术实验室(Empa)合作,用先进材料制造新型车辆,并开始在各种环境下对机器人进行实地测试,包括监测近海能源平台周围的珊瑚礁和海洋。

