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

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...
Miniaturní zabijáci chrání organismus

Miniaturní zabijáci chrání...

Imunitní systém lidského těla obsahuje tzv. NK buňky (z anglického Natural Killer...
Nechte práci na větru

Nechte práci na větru

Nejobvyklejším využitím energie větru je v současné době větrná elektrárna. Síly větru se...
Galaktický obří supervulkán

Galaktický obří supervulkán

Messier 87, která bývá také nazývána jako NGC 4486, je +8,60 magnitudy...
Co to jsou hydrotermální průduchy?

Co to jsou hydrotermální průduchy?

První hydrotermální průduch byl objeven u Galapág 14. 12. 1979. Jeho okolí...
Dřevěná budova vydrží i zemětřesení

Dřevěná budova vydrží i zemětřesení

Japonští technici a konstruktéři před časem uskutečnil test, který měl...
Jak pracuje mozek?

Jak pracuje mozek?

Tím, jak se vědci snaží proniknout stále hlouběji do tajemných zákoutí mozku,...
Spěte v teple

Spěte v teple

Tělní pokryv ptáků – peří – zná každý člověk. Peří je pro ptáky naprosto nezbytné,...
Symfonie vědy

Symfonie vědy

Projekt Syphony of Science je hudebním projektem Johna D. Boswella,...
Jak se vyrábějí bavlněné tampony?

Jak se vyrábějí bavlněné tampony?

První vatové tyčinky se objevily ve Spojených státech amerických v roce...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Muzeum Madame Tussauds: Z vosku zrozená pýcha Anglie

Muzeum Madame Tussauds: Z vosku...

Krajinu za oknem už dávno pohltila tma, mladá...
Lezou bez jištění: Vzdor proti gravitaci a smrti!

Lezou bez jištění: Vzdor proti...

Před sebou svislá masa skalní stěny, pod sebou...
Kuriózní původ svatebních zvyků: Loučení se svobodou a líbánky

Kuriózní původ svatebních zvyků:...

Ve starém Řecku asi 300 let př. n. l. míří bohatá...
Hambáč na hanbu? Humburger má dlouhou historii

Hambáč na hanbu? Humburger má...

Houska měkká jako poduška, do křupava opečené mleté...
Šipka pro pány, křížek pro dámy: Kde se vzaly symboly pohlaví?

Šipka pro pány, křížek pro dámy:...

Taky jste se nad nimi někdy pozastavili? Kruh, šipka a...
3 x krkavčí matky: Kriminální případy, které šokovaly svět

3 x krkavčí matky: Kriminální...

Pojem krkavčí matka dostává hrůzné obrysy při pohledu...
Z dějin techniky: Jak funguje vysavač

Z dějin techniky: Jak funguje...

Při popíjení limonády brčkem používáte nejjednodušší...
Květnové povstání: Němce zastaví hromady sutin a nábytku!

Květnové povstání: Němce zastaví...

„Německý četař dal nastoupit německou posádku...
Jak si ulevit od bolestí kloubů

Jak si ulevit od bolestí kloubů

Bolesti kloubů si většinou spojujeme se stářím a...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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