Ang mga magnetic field ay nagpapalakas ng kapangyarihan sa mga malambot na robot

Ang mga malambot na robot ay maaaring ilipat sa pamamagitan ng masikip na mga puwang upang maisagawa ang mga gawain tulad ng lumalagong mga corals sa mga lab o pag -inspeksyon ng mga tubo sa mga halaman ng kemikal.Ang pagbibigay sa kanila ng "embodied intelligence," kung saan ang sensing, paggalaw, at kapangyarihan ay nagtutulungan nang hindi maayos, mahirap pa rin.Ang mga nababaluktot na materyales ay hayaan ang mga robot na yumuko, ngunit ang kanilang mga mapagkukunan ng kapangyarihan ay hindi maaaring.Ang mga karaniwang baterya ay maaaring higpitan ang katawan, maubos nang mabilis, o mabigo sa ilalim ng pilay, pinapanatili ang mga robot na naka-tether o maikli ang buhay.

Ang mga mananaliksik sa National University of Singapore ay nakahanap ng isang paraan upang gawing kalamangan ang problemang ito.Ang kanilang pag -aaral sa pagsulong ng agham ay nagpapakita na ang mga magnetic field na ginamit upang makontrol ang mga malambot na robot ay maaari ring mapalakas ang pagganap ng mga baterya sa loob nila.

Ang koponan ay nagtayo ng kakayahang umangkop na mga baterya ng zinc-Manganese dioxide (Zn-MNO₂) sa silicone at isinalansan ang mga ito nang patayo sa loob ng isang katawan ng robot na may inspirasyon na manta.Ang Vertical stacking ay nakakatipid ng puwang at pinapanatili ang kakayahang umangkop sa robot.Pinapayagan ng disenyo ng manta ray ang coordinated na paggalaw, sensing, at paggamit ng enerhiya sa isang compact na layout.

Ang mga pagsubok ay nagpakita na ang mga magnetic field mula sa mga actuators ng robot ay nagpapatatag ng kimika ng baterya, nabawasan ang paglaki ng dendrite, at pinananatili ang output ng enerhiya sa ilalim ng baluktot at stress.Sa pamamagitan ng magnetic enhancement, ang mga baterya ay nagpanatili ng 57.3% na kapasidad pagkatapos ng 200 cycle, halos doble ng mga hindi nabuong mga baterya.Ang epekto ay nagmula sa pag -redirect ng mga ion ng zinc para sa kahit na pag -aalis at pag -align ng mga electron spins sa lattice ng manganese oxide upang maiwasan ang pinsala sa kristal.Ang dalawahang pag -stabilize na ito ay nag -aalok ng isang paraan upang magbigay ng matibay na lakas ng onboard.

Upang maipakita ang diskarte, ang isang robot ng Manta Ray ay itinayo gamit ang nababaluktot na mga baterya, magnetic actuators, at isang hybrid circuit para sa sensing at wireless na komunikasyon.Ang mga palikpik nito bilang tugon sa mga magnetic field, na nagpapagana ng paggalaw sa mga ibabaw ng tubig.Ang parehong mga patlang na nagtutulak ng paggalaw ay nagpapaganda din ng katatagan ng baterya.Ang robot ay maaaring lumangoy, lumiko, sundin ang mga kumplikadong landas, at magpadala ng data sa isang digital na twin system.

Ang robot ay tumugon sa mga hadlang nang awtonomiya.Ang mga inertial sensor ay nakakakita ng mga pagbabago sa pagbilis, pag -uudyok sa mga pagsasaayos sa orientation at nabigasyon.Ang mga algorithm ng feedback ay tama ang yaw, pitch, at roll sanhi ng mga alon o pakikipag -ugnay, habang ang mga sensor ng temperatura ay mapa ang mga kondisyon sa kapaligiran.Ang Vertical na pagsasama ng actuation, sensing, at kapangyarihan ay nag -maximize ng puwang nang hindi binabawasan ang kakayahang umangkop, na nagpapahintulot sa robot na ilipat, pakiramdam, at tumugon sa totoong oras.

Kasama sa mga plano sa hinaharap ang pagdaragdag ng mga miniature sensor, tulad ng mga ultrasonic at kemikal na detektor, at pag -aaplay ng magnetic enhancement sa iba pang mga uri ng baterya o mga form tulad ng mga masusuot na hibla.Ang layunin ay malambot na mga robot na nagpapatakbo ng awtonomously sa kumplikado o hindi naa-access na mga puwang, mula sa inspeksyon ng pipeline hanggang sa pagsubaybay sa dagat o mga gawain sa medikal, pagkamit ng enerhiya na mahusay na embodied intelligence na inspirasyon ng mga likas na disenyo.