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.

Autor: Michal Andrle
Rubriky:  Elektronika
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce
reklama

Související články

Některé nástrahy internetu...

Vánoce se blíží a dopisy Ježíškovi plní okenní parapety. Kromě hraček...

Tablety zažívají renesanci

Zatímco ještě před dvěma lety se mohlo zdát, že si čím dál více...

Ženy a dívky jsou žádané pro...

Automobilka Toyota spustila program, jehož cílem je zvýšit podíl...

Zemřel profesor František Sehnal,...

V pátek 26. listopadu 2021 zemřel ve věku 83 let prof. RNDr....

Starověké praktiky kojení v Andách

Podle výzkumného projektu na archeologickém nalezišti v Caral, nejstarší...

První brýle EnChroma pro...

Šanci vidět svět doslova v lepších barvách pro až 450 000 Čechů nabízí...

První planetární obranný systém

Americký Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) vypouští...

Hodnota šperků z období stěhování...

V minulém roce byly na Rakovnicku bratry Slámovými nalezeny zcela jedinečné...

Vytrvalý plavec

Novozélanďan Harry Singh byl velice překvapen, když na pobřeží jižně od města...

Nebojte se dopřát si čaj a kávu

Pití kávy nebo čaje je něco, čemu se rády oddávají miliony lidí po celém světě,...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Jan III. Sobieski: Turkobijec psal svojí ženě něžné dopisy

Jan III. Sobieski: Turkobijec psal...

„Nejlíbeznější, nejpůvabnější a nejmilovanější Maryšenko, jediná paní mého srdce,“ píše...
Chrám tajemné Hatšepsut

Chrám tajemné Hatšepsut

Naproti Karnaku, na západním břehu řeky Nil, v lokalitě Dér el-Bahrí...
Chyby v Jurském parku: Byl Tyrannosaurus Rex barevný zabiják?

Chyby v Jurském parku: Byl...

Tyrannosaurus rex bezesporu patřil k nejvýznamnějším dinosaurům celé historie....
Záviš z Falkenštejna: K moci se dostal přes královninu postel

Záviš z Falkenštejna: K moci se...

„Pelešíte se tu s tím lumpem jako obyčejná děvečka,“ vytýká v roce 1281 Mikuláš...
Hrobky faraonů: Skutečně jsou prokleté, nebo jde o povídačky?

Hrobky faraonů: Skutečně jsou...

Pouhé místo odpočinku vyzdobené výjevy z egyptské mytologie, nebo prokleté...
Stalin a Soči: Proč si nechal luxusní vilu nabarvit zeleně?

Stalin a Soči: Proč si nechal...

Kde má většina ruských prominentů své luxusní domy? V Moskvě? Možná. Hlavně...
Uherská koruna Marii Terezii tlačila

Uherská koruna Marii Terezii...

Zklamaná Marie Terezie kráčí bratislavským dómem svatého Martina. Při jejím...
Viry vládnou světem už miliony let!

Viry vládnou světem už miliony let!

Ať se nám to líbí, nebo ne, viry jsou součástí našeho života. Což není...
Jediní lidé, kteří zahynuli ve vesmíru: Sovětská posádka se udusila v modulu

Jediní lidé, kteří zahynuli ve...

Ačkoliv smrt kosmonautů ve vesmíru je především pro katastrofické...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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