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

Festival Future Port Prague se uskutečnil v Holešovicích

Festival Future Port Prague se...

Ve čtvrtek 7. září se v prostorách Pražské tržnice v okolí SaSaZu...
1000x tenčí než lidský vlas, takový je nejtenčí holografický materiál

1000x tenčí než lidský vlas, takový...

Zajímavý kousek se podařil vědcům. Ti vyvinuli nejtenčí holografický materiál na...
Baterie s tekutým elektrolytem funguje i jako chladič

Baterie s tekutým elektrolytem...

S rostoucím výkonem procesorů stoupá i množství odpadního tepla, které...
Nový čip dostane rozpoznávání hlasu i do jednoduchých zařízení

Nový čip dostane rozpoznávání hlasu...

Současné technologie rozpoznávání řeči jsou postavené na speciálním softwaru, což je...
Systém Galileo čelí vážným problémům

Systém Galileo čelí vážným...

Evropský navigační systém Galileo, jehož administrativní centrum sídlí v...
Explozím baterií v mobilech zabrání hasicí systém

Explozím baterií v mobilech...

Naprostá většina spotřební elektroniky používá  Li-Ion baterie, které...
Chytré hodinky ví, že jste nemocní dřív, než vy

Chytré hodinky ví, že jste nemocní...

Chytré hodinky si zatím nezískaly takovou oblibu jako chytré telefony a...
Solární články ve spreji

Solární články ve spreji

Chemičtí inženýři z univerzity v Austinu v Texasu v USA přišli s neobvyklým...
Jazyk dokáže řídit vozík

Jazyk dokáže řídit vozík

Konstruktéři se snaží vyvinout takový invalidní vozík, který by mohli...
Co se děje s kapkou vody?

Co se děje s kapkou vody?

Zpomalené záběry pokusů uskutečněných v Kalifornském technologickém...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Želví krunýř: Tank stvořený přírodou!

Želví krunýř: Tank stvořený...

Pomalost, dlouhověkost, ale hlavně krunýř. To jsou typické znaky želv. Proč je...
Proč Isaac Newton přišel při bankovním krachu o všechno?

Proč Isaac Newton přišel při...

Angličané po skončení španělské války jsou lační zisků. Bezmyšlenkovitě vkládají...
Kdy začal člověk nadávat?

Kdy začal člověk nadávat?

Pořádné peprné zaklení zřejmě znali už dávní předci člověka. Je dokonce...
Ztracená stavba: Existoval labyrint velkolepější než gízské pyramidy?

Ztracená stavba: Existoval labyrint...

Stavitelskému umění starověkých Egypťanů se obdivovali již dávní Řekové a...
Zpívající herec: Basák Billy Bob Thornton

Zpívající herec: Basák Billy Bob...

Herec Billy Bob Thornton (*1955) má na kontě nejen...
Tajemství parního stroje: Krok k průmyslové revoluci!

Tajemství parního stroje: Krok k...

James Watt (1736–1819) nebyl prvním mechanikem, který chtěl přimět páru k...
Šílenství ve Rwandě: 800 000 mrtvých za 100 dní!

Šílenství ve Rwandě: 800 000...

Městečko Kibeho najdete na jihu africké Rwandy. 22. dubna 1995 se tahle malá...
Leží ve štolách nedaleko Prahy stovky beden nacistického zlata? Možná ano!

Leží ve štolách nedaleko Prahy...

V českých zemích bylo od 18. století dodnes objeveno více než 4500...
Pozor! Na těchto místech prý lze vkročit do jiné dimenze

Pozor! Na těchto místech prý lze...

Mladí lidé se utáboří mezi kameny. V noci zuří strašlivá bouře. Chvíli se ozývá...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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