機器人循環系統為可能性提供動力

不受束縛的機器人會遭受耐力問題。一種可能的解決方案：循環液-“機器人血液”-儲存能量并為其應用程序提供動力，以執行復雜的長期任務。

人類和其他復雜生物通過集成系統來管理生命。人類將能量存儲在遍布人體的脂肪儲備中，復雜的循環系統將氧氣和營養物質輸送給數萬億個細胞。

但是，拆開一個不受束縛的機器人的引擎蓋，事情就變得更加細分了：在這里是固態電池，在那兒是電動機，冷卻系統和其他組件散布在各處。

康奈爾大學的研究人員已經創建了一種合成的血管系統，該系統能夠泵送能量密集的液壓液，該液壓液存儲能量，傳遞力，操作肢體并提供結構，所有這些都采用集成設計。

機械和航空航天工程副教授羅布·謝潑德(Rob Shepherd)說：“在自然界中，我們看到有機體在執行復雜任務時可以運行多長時間。機器人不能長時間執行類似的壯舉。” “我們的生物啟發方法可以大大提高系統的能量密度，同時使軟機器人可以保持更長的移動時間。”

Shepherd是有機機器人實驗室的負責人，是6月19日在《自然》上發表的“用于能源密集型機器人的電子血管系統”的高級作者。博士生卡梅隆·奧賓是第一作者。

工程師們依靠鋰離子電池具有強大的儲能潛力。但是固體電池體積大并且存在設計限制。或者，氧化還原液流電池(RFB)依靠固態陽極和高度可溶的陰極電解液來發揮作用。溶解的成分會存儲能量，直到通過化學還原和氧化或氧化還原反應釋放出來為止。

軟機器人主要是流體，按體積計最多可達到90%左右的流體，并且很多時候都使用液壓液體。使用該流體存儲能量可以在不增加重量的情況下增加能量密度。

研究人員通過創建由獅子魚啟發的水生軟機器人對該概念進行了測試，該機器人由合著者詹姆斯·皮庫爾(James Pikul)設計，詹姆斯·皮庫爾是前博士后研究員，現為賓夕法尼亞大學助理教授。魚使用起伏的扇形鰭在珊瑚礁環境中滑行(在犧牲犧牲品的同時，研究人員選擇不像機器人的活體那樣添加有毒鰭)。