Mikroroboti dostali křídla

Díky technologickému pokroku přibývají situace, kdy inženýři potřebují k ruce miniaturní pomocníky, kteří by za ně zvládli práci v prostředích „velkým“ lidským rukám poněkud špatně přístupných. A co teprve když je potřeba provést opravy na místech, která mohou být člověku nebezpečná? Žádný problém, říkají výzkumníci z University of Waterloo v kanadském Ontariu. Díky technologickému pokroku přibývají situace, kdy inženýři potřebují k ruce miniaturní pomocníky, kteří by za ně zvládli práci v prostředích „velkým“ lidským rukám poněkud špatně přístupných. A co teprve když je potřeba provést opravy na místech, která mohou být člověku nebezpečná? Žádný problém, říkají výzkumníci z University of Waterloo v kanadském Ontariu.

Roboti se stali v posledních letech takřka nepostradatelnými lidskými pomocníky. Zcela nedávno se řadě robotů podařilo i vzlétnout – ty největší z nich užívala americká armáda k hlídkování ve vzdušném prostoru nad bojišti v Iráku či Afghánistánu, experimenty inženýrů však dosáhly i oblastí velikosti menšího hmyzu. Zmenšování našich umělých pomocníků však naráží na přirozené limity. Motory, baterie či jiné zásobníky energie a nezbytná elektronika jsou vždy příliš těžké na to, aby jejich přítomnost na robotovi nějak neovlivnila jeho velikost, a tudíž i výkon. Ideální by tedy bylo, kdyby se výzkumníkům podařilo sestrojit robota, který by byl schopen přesného a řízeného létání. A nemusel by s sebou všechny tyto součástky vozit. O splnění takového úkolu se nedávno úspěšně pokusili v Mikrorobotické laboratoři v kanadském Ontariu.

Stroje na polštářích
 Zařízení, na kterém pracoval zdejší tým pod vedením Behrada Khameseeho, je v podstatě levitujícím robotem. K tomu, aby překonal sílu zemské přitažlivosti, tedy nepotřebuje motor ani baterie, ale využívá sílu magnetické přitažlivosti a odpudivosti. Stroje, které fungují na tomto principu, jsou nicméně inženýrům známé již dlouhou dobu. Většinou se pro ně užívá zkratka maglev (z angl. magnetic levitation) a v poslední době je nejširší oblastí jejich použití doprava. Vlaky, cestující na „polštáři“, vytvořeném supravodivými magnety, mají potenciál dosáhnout rychlostí přes 6000 km/h a dnes dopravují cestující především v Japonsku a Německu. Důležitým principem, který limituje užití velkých strojů využívajících možnosti levitace, je to, že jsou vždy nějakým způsobem mechanicky svázané se zemí – buď prostřednictvím „kolejnic“ nebo třeba pevného lana. Khameseeho roboti však nic podobného nepotřebují, a přesto se dokážou pohybovat s přesností měřitelnou v tisícinách milimetrů.

Řízen magnetem
 Mikrorobot kanadských inženýrů je skutečně drobounkým zařízením – na výšku měří pouhých 6 milimetrů. Díky svým rozměrům může být elektromagnetickým polem nejen nadnášen, ale také přesně ovládán. Pozici robota i drobného uchopovacího zařízení, kterým je vybaven, určuje síla elektrického proudu, který vytváří přesnou mřížku pole v okolí robota. Proměnami napětí tohoto proudu se může robot pohybovat ve třech rozměrech, otáčet se, a lze tak manipulovat i s jeho uchopovacím zařízením. Během svého pohybu je robot snímán kamerou a také speciálním laserem připojenými k počítači, který zároveň ovládá magnetické pole v okolí robota. A k čemu že tato zvláštní drobounká hračka vlastně může sloužit? Nechme promluvit samotného autora vynálezu. „Náš robot může stoupat v podstatě do jakéhokoliv typu prostoru, přičemž může být ovládán osobou bezpečně uzavřenou venku. Díky tomu může být využit pro ovládání různých typů životu nebezpečných materiálů či pro práci ve vakuových komorách,“ shrnuje Dr. Khamesee.

Kolik způsobů levitace známe?
Levitace (z lat. levitas = lehkost) je jev, jehož se snaží dosáhnout nejrůznější lidé (?) od mágů po fyziky. Jde o momenty, kdy se jakékoliv těleso (včetně lidského těla) volně vznáší proti přirozenému spádu gravitačního pole. Necháme-li stranou magické praktiky, zbývají nám pouze způsoby, které spadají do kompetence fyziků. Jak tedy přimět předmět, aby vzdoroval gravitaci? Nejjednodušším typem levitace je takzvané levitace aerodynamická, při níž se k vyzdvižení předmětu užívá proud stlačeného vzduchu. Rafinovanějším typem levitace je takzvaná levitace akustická, kdy je předmět vynesen díky velmi intenzivním zvukovým vlnám, jejichž frekvence může být i mimo slyšitelné spektrum. Drobounké částečky, například kuličky křemíku o průměru okolo 50 mikrometrů, mohou být udržovány proti gravitačnímu spádu také díky velmi intenzivnímu proudu fotonů laserového paprsku. Takovému způsobu levitace říkáme levitace optická. Poslední dva ze způsobů levitace využívají elektomagnetických efektů. Elektricky nabité těleso může v průběhu elektrostatické levitace udržovat ve vzduchu elektromagnetické pole. Nenabitá tělesa z feromagnetických materiálů mohou levitovat díky levitaci magnetické.

Rubriky:  Elektronika
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Laser! Od lékařství k ukazovátkům

Laser! Od lékařství k ukazovátkům

Princip laseru (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation,...
Jak se pletou zlaté řetízky?

Jak se pletou zlaté řetízky?

Jedny z prvních zlatých řetězů se objevily již ve starověkém Iráku či Řecku....
Standardní model částicové fyziky

Standardní model částicové fyziky

Za standardní model částicové fyziky je považována teorie popisující...
Scink inspiruje roboty

Scink inspiruje roboty

Scinkovi obecnému (Scincus scincus) se přezdívá písečná ryba, a to proto, že...
V čem si odnést zmrzlinu?

V čem si odnést zmrzlinu?

První jedlé kornouty či kužely pro servírování různých potravin se objevují...
Netopýři jako vzor pro letadlo

Netopýři jako vzor pro letadlo

Netopýr je podle některých vědců doslova úžasné stvoření. „Díváte-li se na ně,...
Teorie, která přežila všechny pokusy o vyvrácení

Teorie, která přežila všechny...

Před 101 lety, 25. 11. 1915, předložil Albert Einstein (1879 – 1955) konečnou verzi...
Krása ptačího pohybu

Krása ptačího pohybu

Ptáci (Aves) jsou pokládáni za potomky drobných teropodních dinosaurů, konkrétně...
Jak se pečou koblihy?

Jak se pečou koblihy?

Původní koblihy byly masným pečivem, které se smažilo ve vepřovém sádle....
Seznamte se! Píst!

Seznamte se! Píst!

Píst je pohyblivá součástka strojů sloužící k přenosu síly mezi mechanickým...

Nenechte si ujít další zajímavé články

VIDEO: Vepř měl skončit na jatkách, místo toho se stal slavným umělcem!

VIDEO: Vepř měl skončit na jatkách,...

Vypadalo to, že jeho osud je zpečetěn....
Nový objev: Indiáni zřejmě popíjeli čokoládu už před 1200 roky!

Nový objev: Indiáni zřejmě popíjeli...

Zdá se, že o celá staletí dřív než jim „bledé...
Novinář nedbal na předpovědi věštkyň: Zaplatil za to životem?

Novinář nedbal na předpovědi...

Nic nechápající pasažéři se shromažďují na palubě lodi....
Altamira: Takhle vypadá galerie z pravěké doby!

Altamira: Takhle vypadá galerie z...

Jednou z nejznámějších pravěkých galerií je...
Doplněk stravy Penoxal: Jaké zkušenosti s ním má český pacient?

Doplněk stravy Penoxal: Jaké...

Chemoterapie a léčba rakoviny tlustého střeva...
Neuvěřitelné: Další oceán ve sluneční soustavě!

Neuvěřitelné: Další oceán ve...

Lidstvo už nějakou dobu ví, že voda v kapalném...
Poněkud netradiční mobilní aplikace: Měří kvalitu mužského spermatu!

Poněkud netradiční mobilní aplikace:...

Aplikace pro chytré telefony pronikly snad do...
Největší spor české vědecké historie: Byly Rukopisy pravé?

Největší spor české vědecké...

19. století bylo obdobím, kdy si český národ...
Slavný Alcatraz: Zabydleli se v něm duchové vězňů?

Slavný Alcatraz: Zabydleli se v něm...

Alcatraz. Bezesporu nejslavnější věznice světa ležící na...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.