Ein Team von Biomedizintechnikern und Robotikern aus mehreren Institutionen in China hat einen kleinen, weichen Roboter entwickelt, der sich im Wasser bewegen und auf Verschmutzungen testen kann. Das Team veröffentlichte seinen wissenschaftlichen Artikel in der Zeitschrift Science Advances und stellte fest, dass der Roboter mithilfe von Radio-Wellen betrieben und gesteuert werden kann.
Das Versenden eines Roboters zur Untersuchung von Verschmutzungen in Wasserquellen könnte für städtische Behörden hilfreich sein. Leider stehen solche Roboter derzeit nicht zur Verfügung und es gibt Lücken in den Testmöglichkeiten. Allerdings machte das Team im Jahr 2022 Fortschritte, als es einen verwundenen, weichen Roboter entwickelte, der komplexe Umgebungen ohne menschliche oder computergestützte Navigation bewältigen kann.
In dieser neuen Studie hat das chinesische Team einen weichen Roboter geschaffen, der in eine Wasserquelle platziert werden kann und durch Radio-Wellen-Energie betrieben und gesteuert wird. Sie bezeichnen ihn derzeit als miniaturisierten weichen elektromagnetischen Absetzer (SES).
Der SES hat eine pfeilförmige Konstruktion mit einer Aussparung im Rücken. Die Ingenieure haben einen Schwanz in die Aussparung eingefügt, der sich dank eines eingebauten Magneten und einer Antennenspule zur Fortbewegung ähnlich wie der Schwanz eines Delfins bewegt. Der Schwanz wird mithilfe von Radio-Wellen-Energie aktiviert.
Der Roboter ist außerdem mit drei Sensoren ausgestattet: einer misst den Chlorgehalt im umgebenden Wasser, ein anderer misst den Ammoniakgehalt und der dritte kann das Vorhandensein des SARS-CoV-2-Virus nachweisen. Der Roboter verfügt auch über ein System zur Verarbeitung von Sensordaten und zum Senden von Signalen an ein nahegelegenes Smartphone. Das Team hat Software entwickelt, die die Sensordaten grafisch darstellt.
Tests des Geräts in einer Laborumgebung haben gezeigt, dass es gut funktioniert, wenn es durch kleine mit Wasser gefüllte Röhren bewegt wird. Die Wissenschaftler stellen fest, dass der Roboter in seiner jetzigen Form nur für Anwendungen im kleinen Maßstab und auf kurze Entfernungen nützlich wäre. Der Roboter kann sich nicht weiter als 4 cm von der Radio-Wellen-Quelle und 10 cm vom empfangenden Smartphone für die Datenübertragung entfernen. Sie planen, weiterhin an dem Roboter zu arbeiten, um Möglichkeiten zu finden, ihn auch in abgelegenen Gebieten einzusetzen.
FAQ:
1. Welche Funktion erfüllt der entwickelte Roboter?
Der von dem chinesischen Ingenieurteam entwickelte Roboter kann sich im Wasser bewegen und auf Verschmutzungen wie Chlor, Ammoniak und das SARS-CoV-2-Virus testen.
2. Wie wird der Roboter betrieben und gesteuert?
Der Roboter wird mithilfe von Radio-Wellen betrieben und gesteuert.
3. Über welche Sensoren verfügt der Roboter?
Der Roboter ist mit Sensoren ausgestattet, die den Chlorgehalt, den Ammoniakgehalt und das Vorhandensein des SARS-CoV-2-Virus im umgebenden Wasser messen.
4. Wie verarbeitet der Roboter Informationen und welche Daten sendet er?
Der Roboter verarbeitet Informationen mithilfe eines Systems zur Verarbeitung von Sensordaten und sendet sie an ein nahegelegenes Smartphone. Das Team hat auch Software entwickelt, die die Sensordaten grafisch darstellt.
5. Was sind die Einschränkungen des Robotereinsatzes?
Der Roboter kann nur innerhalb einer kurzen Entfernung von bis zu 4 cm von der Radio-Wellen-Quelle und 10 cm vom empfangenden Smartphone für die Datenübertragung arbeiten.
Begriffe und Konzepte:
– Wasserversorgungssystem – ein System aus Rohren und Geräten, das Wasser an Verbraucher liefert.
– Verschmutzung – Substanzen, die in Wasser vorhanden sind und negative Auswirkungen auf die Gesundheit oder die Umwelt haben können.
– Verwundeter weicher Roboter – eine Art Roboter mit flexiblem Körper, der sich in komplexen Umgebungen bewegen kann.
– SES (miniaturisierter weicher elektromagnetischer Absetzer) – eine Art weicher Roboter, der sich im Wasser bewegen und auf Verschmutzungen testen kann, betrieben und gesteuert mit Radio-Wellen.
– SARS-CoV-2 – das Virus, das für die COVID-19-Pandemie verantwortlich ist.
Links:
Times of China
Science Magazine
The source of the article is from the blog portaldoriograndense.com