Row-bot почиства мръсната вода и силата си, като яде микроби

Anonim

Row-bot почиства мръсната вода и силата си, като яде микроби

Роботика

Колин Джефри

17 ноември 2015 г.

4 снимки

Row-bot с отворена уста, за да вземе вода - вложката показва устата затворена (Кредит: Университет на Бристол)

Вдъхновен от бъчвата на водача, екип от университета в Бристол създаде роубота, прототип на робота, който е проектиран да се постави на върха на водата в мръсни езера или езера и да "яде" микробите тя се изкачва нагоре. След това ги разрушава в изкуствения си стомах, за да създаде енергия за самата си сила. По този начин тя генерира достатъчно енергия, за да продължи да се принуждава да търси повече бактерии, за да се хранят.

Row-bot се състои от два основни елемента - задвижващ механизъм за придвижване на Row-bot, използвайки гребло, задвижвано от малък 0.75 вата, с четка DC двигател и неговия "стомах", където микробната горивна клетка (MFC) захранва електрическия ток към мотора, захранващ греблото.

Цялата система работи, когато роботът поглъща някаква вода, като MFC създава електричество от бактериите, съдържащи се в нея, което й позволява да направи няколко удара на греблото си. Това движение позволява на Row-bot да поеме по-мръсна вода и процесът започва отново. Това е, което поставя Row-bot в разрез с други подобни миниатюрни роботи за плуване (като Harvard Microrobotics 'Robobee); тя е напълно захранвана от средата, в която плува.

Водното лодководно насекомо, което емулира Row-bot, има крака, покрити с косми, за да увеличат площта по време на мощния ход и които се свиват, за да се сведе до минимум плъзгането по време на хода на възстановяване. Също така, дизайнът на въртите на роуд-бота се променя, за да се увеличи ефективността.

Изградени от 3D-печатна композитна структура с твърда рамка, поддържаща еластична мембрана, всяка гребло се разтегля, за да се увеличи повърхността на греблото по време на мощния ход. Мембраната има панта, която променя ъгъла на нападение върху частта от греблото, която остава под вода по време на хода на възстановяване, за да се намали нейната челна област и следователно нейното плъзгане.

MFC - подобно на тази, разработена от UWE Bristol за генериране на електрически ток от урината - използвана в Row-bot, е подобна на нормалната горивна клетка, с изключение на това, че на мястото на по-често използваните горива за захранване на процеса, той използва бактерии, електрически ток чрез имитиране на бактериални взаимодействия, открити в природата.

Когато микроорганизмите се хранят със захар в аеробни условия (т.е. в присъствието на кислород), те произвеждат въглероден диоксид и вода. Въпреки това, в анаеробни състояния (когато кислородът не присъства) в MFC, те произвеждат въглероден диоксид, протони и електрони. По този начин може да се създаде електрически ток между два електрода за производство на електричество.

Учените смятат, че устройството има потенциал за много приложения като енергийно автономен робот, включително при дистанционно наблюдение и наблюдение и почистване на околната среда. В този смисъл следващият етап, планиран за Row-bot, е интегрирането на мониторингови и контролни подсистеми, както и някои допълнителни комутационни схеми, захранвани от MFC.

Резултатите от това изследване бяха представени наскоро в доклад на Международната конференция за интелигентните роботи и системи (IROS) на 2015 г. в Хамбург, Германия.

Row-bot има микробна горивна клетка, която поглъща микроби и осигурява електричество за електрически двигател за задвижване на лодки за задвижване през водата (Credit: University of Bristol)

Изработена от 3D-печатна композитна структура с твърда рамка, поддържаща еластична мембрана, всяка лопатка на Row-bot се простира, за да увеличи повърхността на греблото по време на мощния удар (Credit: University of Bristol)

Автономният прототип на робот, който засмуква мръсната вода, е, че Row-bot е предназначен да "яде" микробите, които извлича, а след това ги разбива в изкуствения си стомах, за да генерира енергия, за да се захрани (Credit: University of Bristol)

Row-bot с отворена уста, за да вземе вода - вложката показва устата затворена (Кредит: Университет на Бристол)