Робот без логічної схеми і акумулятора проїхався по оптимальному маршруту

Американські інженери створили простого робота, що отримує енергію для руху з алюмінієвої поверхні, якою він їздить. Незважаючи на те, що в ньому немає процесора або інших логічних схем, він може маневрувати і їздити за маршрутом, оптимальним для отримання енергії. Стаття опублікована в журналі.

Класичні роботи зазвичай використовують енергію, запасену в акумуляторі і поповнюють її за допомогою людини. Причому це стосується і більшості біоміметичних роботів, конструкція яких частково запозичена у живих істот, хоча ті самостійно витягують енергію зі свого середовища проживання. Серед роботів, які все ж вміють постачати себе енергією самостійно, можна виділити дві помітні групи: великі роботи, які, як правило, видобувають електричний струм із сонячного світла, і мікророботи, що отримують енергію з хімічних сполук навколишнього середовища.

Інженери з Пенсільванського університету під керівництвом Джеймса Пік'юла (James Pikul) створили великого робота, який отримує енергію з навколишнього середовища хімічним способом і при цьому сам направляється в бік від областей без можливості для отримання енергії, не використовуючи логічні схеми.

В основі робота лежить каталітичне джерело енергії, яке утворене як з частин робота, так і з навколишнього середовища. Всього таких джерела два - по одному на мотор. З боку робота встановлено катод - газодифузійна вуглецево-платинова пластина. До нього прикріплений гідрогель, який виступає як електроліт. А анодом у цьому джерелі енергії виступає металева поверхня, якою їздить робот.

При контакті робота з металевою поверхнею (автори використовували алюміній) цей метал окисляється в присутності гідроксид-іонів гідрогелю, в результаті чого в ланцюгу з'являються електрони. Вони проходять через металеву поверхню і електромотор до катода, де в присутності платинового каталізатора і води з гідрогелю відновлюють молекули кисню до нових гідроксид-іонів. Таким чином, у ланцюгу виникає струм, що проходить через електромотори і змушує їх рухатися.

Завдяки тому, що інженери використовували в роботі два окремих джерела енергії, пов'язаних з окремими моторами, їм вдалося реалізувати просту автономність без необхідності в датчиках і процесорі. Вони показали це на прикладі декількох перешкод - речовин на поверхні алюмінію, що мають меншу реакційну здатність і зменшують вироблення енергії. Наприклад, вони розмістили на шляху їзди робота мідну плівку. Після того як робот наїхав на неї однією з гідрогелевих поверхонь, струм у відповідному моторі зменшився, через різну тягу робот почав повертати вбік і в підсумку змістився гідрогелевою поверхнею назад на алюміній. Таким же чином їм вдалося реалізувати більш складні маневри, при яких робот двічі повертав у різні боки, щоб проїхати всередині траси з краями з поліімідної плівки, що повністю припиняє вироблення енергії.

Раніше інша група інженерів зуміла створити крокуючого робота без електромеханічних компонентів, що керують рухом ніг. Замість них у роботі застосовується пневматична система, яка одночасно працює як джерело руху і логічна схема.