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通過“出汗”冷卻係統的機器人

日本研究員們正在尋求新奇的冷卻方法,而不僅僅依靠傳統的電扇和液體冷卻。他們最後回歸了基本原理:出汗。當我們的身體處於重壓之下時,它就會通過出汗來讓我們保持涼爽狀態。當Kengoro機器人在完成需要很多力矩並釋放大量熱的動作時,它可以通過將水排出金屬框架來維持完美動作。從表麵上看,我們會發現有溫暖的水蒸發出來,冷卻這個機器人那複雜的電子和機械元件。


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以老方法冷卻肌肉


這個1.7米高的Kengoro非常複雜。它有許多液壓傳動結構、電路係統、控製器和不下108個發動機。隻要看看它做俯臥撐時的動作,你就會明白它有多複雜。


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然而和其它機器一樣,Kengoro也需要冷卻。他那隆起的肌肉意味著科學家們沒什麼空間給他裝電扇、散熱器或水管。於是,東京大學JSK實驗室的研究人員們采用了另外一套我們耳熟能詳的冷卻方法——他們讓水從金屬管道裏麵流出來,於是機器人就能流汗了。

和你可能有的預想差不多,想要實現這種方法需要花費一些腦筋。你不能在機器人的金屬框架上鑽孔並將水擠出來。你隻能讓水慢慢地滲出來。

Kengoro的骨骼采用3D打印的鋁合金製作而成,而這些骨骼和原件的原料是被激光燒結過的鋁粉。更有趣的是,這種3D打印技術能夠改變激光脈衝的強度,這樣等機器人的金屬身體冷卻之後,其身上的孔密度會不同。研究人員們借此能夠做出滲透性不同的金屬框架層。看圖你就大概能清楚了:

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有了這樣的設定,在空心管中流動的水能夠從最裏麵的多孔層慢慢向外滲透,並最終到達金屬框架的表麵。

目前為止,研究人員們測試發現這種方法的效果比冷卻空氣好三倍。它的冷卻效果也比僅僅讓水在框架內部的官道中循環更好。然而,它的冷卻效果卻不如使用傳統冷卻器和電扇來主動冷卻得好,不過這種方法的代價更小。即便如此,Kengoro也能夠連續做11分鍾的俯臥撐。

和人類一樣,Kengoro也需要補水。這個機器人隻需要一杯無離子水就能運行半天,但此後如果還要工作他就需要更多的無離子水。

人形機器人Kengoro曾出現在2016年IEEE/RSJ智能機器人和係統國際會議上。

原文發布時間為:2016-10-22

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最後更新:2017-06-01 13:32:29

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