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:  Technika
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce
reklama

Související články

Trable na Marsu: Tamnímu...

NASA hlásí jisté potíže s marsovským vrtulníkem Ingenuity. Kvůli...

Jak bezpečně ukládat v podzemí...

Oxid uhličitý je přirozenou součástí atmosféry, ale jak to tak bývá, i...

Šest technologických průšvihů...

Letopočet 2021 vejde do dějin především jako druhý rok pandemie...

Zahrajte si hry zdarma: Vytvořili...

Pět počítačových her vytvořili studentské týmy v rámci 48hodinové...

Hašení budoucnosti? Češi...

Pomůže s hašením, evakuací a ještě u toho dobře vypadá. Řeč je o novém...

Robot ve službách železnic: Japonsko...

Práce na železnici může být pořádně nebezpečná. Železniční...

Nanočástice, rolovací obrazovky,...

Televizní vysílání sice první krůčky udělalo ještě před druhou světovou válkou,...

Je třeba obávat se hackingu?

Ačkoliv se třem čtvrtinám českých zaměstnanců ještě nestalo, že by se jim...

Musk a jeho hyperloop: Podnikatel...

Jméno Elona Muska v současné době obíhá médii zejména ve spojitosti se...

Velký hadronový urychlovač hlásí návrat...

Tři roky byl na neschopence, když inženýři pracovali na zlepšení jeho výkonu....

Nenechte si ujít další zajímavé články

Podivuhodní delfíni: Opičí se víc, než opice – a paměť mají lepší, než slon

Podivuhodní delfíni: Opičí se víc, než...

Mít paměť jako slon není zase takové terno. Mnohem lepšího...
Úsvit ponorek: Němci nevěděli, co s nimi

Úsvit ponorek: Němci nevěděli,...

Myslíte si, že využití ponorek pro válečné účely vzniklo jako geniální...
James Dean: Slunce září na cestu naposled

James Dean: Slunce září na cestu...

Maminka mu umírá na rakovinu, když je mu pouhých devět let. Prací...
City vyznané atentátem

City vyznané atentátem

Nenápadný mladík dosud ukrytý v davu vybíhá na volné prostranství s revolverem...
Trumanův syndrom: Žiji si svou reality show!

Trumanův syndrom: Žiji si svou...

Ráno vstanete a hned na nás míří kamery. Běžely i po celou...
Vzácná ambra: Za poklad z břicha vorvaňů se platí miliony

Vzácná ambra: Za poklad z břicha...

Pokud byste ji na sebe nanesli v čerstvém stavu, lidé by se vám obloukem...
Slavné obrazy: Francisco de Goya – Popravy 3. května 1808

Slavné obrazy: Francisco de Goya...

Chladná noc končí, svítání začne každou chvíli. Skupina španělských mužů už se...
Můžeme si pamatovat své narození?

Můžeme si pamatovat své narození?

„Vznášela jsem se a vnímala pocit tepla a bezpečí, který mi dodával...
Jak přežít útok žraloka

Jak přežít útok žraloka

Když už žraloci zaútočí, jejich polibky plné zubů trhají maso. Ale spíš omylem...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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