Робот с биметаллическими ногами сможет ходить по горячей плите (+ видео)

Биметаллическая конструкция состоит из двух слоев различных металлов. Биметаллы отличаются от сплавов тем, что два металла не смешиваются, а накладываются друг на друга. Применяемые в приборостроении биметаллы состоят из пластин с различными температурными коэффициентами расширения металлов, в результате чего конструкция из биметалла при нагревании деформируется, пока он снова не остынет.

По сути, биметаллическая конструкция может преобразовать тепло непосредственно в механическую энергию. А ученые из Токийского университета придумали способ, как использовать этот эффект, чтобы сделать шагающего робота. Робот не имеет ни датчиков, ни приводов. И до тех пор, пока у него под ногами горячая поверхность, он будет идти и идти.

Весь фокус заключается в том, что здесь используется комбинация двух вещей. Во-первых, ноги терморобота подвешены сзади, это приводит к тому, что, когда биметалл на одной ноге деформируется и робот отклоняется в бок, нога качнется вперед. В то же время, грузы на ногах терморобота ограничивают поперечное отклонение робота. Если вся конструкция точно настроена, терморобот откинется назад при качающейся ноге, когда она впереди тела, и затем делает шаг вперед.

Важно отметить, что этот метод не будет работать в очень горячей среде в целом. Поверхность должна быть значительно жарче (50 градусов по Цельсию, в идеале), чем остальная окружающая среда, чтобы позволить биметаллу остывать и обеспечивать повторяющийся цикл. В данном случае, терморобот идет на горячей плите, которая разогрета до 170 градусов, тогда как в комнате температура 26 градусов. Вместе с тем, не имеют значения абсолютные температуры, просто между ними должна быть относительно большая разница. Это означает, что терморобот вполне счастливо может гулять при температуре в 300 градусов до тех пор, пока поверхность горячее, чем окружающая среда.

Это, безусловно, один из самых новаторских методов ходьбы, из когда-либо виденных, тем более, что это совершенно пассивный механизм, способный ходить по ровной поверхности, собирая тепло. Мы должны это признать. Хотя никаких практических применений для этой идеи сразу на ум не приходит. Исследователи говорят, что они экспериментируют с комбинациями металлов, которые позволят термороботу действовать при гораздо более низких, возможно, даже при безопасных температурах, что позволит делать довольно забавные игрушки. Они собираются также работать над «другими шагающими механизмами, которые могут быть реализованы с помощью автоколебаний биметаллических пластин». Это означает, что за счет этой технологии в ближайшем будущем мы можем увидеть более изобретательных в ходьбе роботов.