动力陡增五十倍 卖劲工作十小时

类人机器人“充气”果腹身大力不亏

奕 夫

  怎样为机器人提供足够的动力一直纠缠着研究人员,最近,美国田纳西州范德比尔特大学的一个研究小组用过氧化氢产生蒸汽的方法解决了这一问题。这种新颖的被称为范德比尔特发动机的动力装置提供的动力,比同样大小和重量的最优质的电动机提供的动力高出约50倍。

  缺少一种好的发动机是阻碍类人机器人发展的主要原因。日本本田公司研制的P3型类人机器人之所以给人以深刻印象,是因为它能四处行走和爬楼梯。但它携带的电池很笨重,而且只能维持机器人工作15~25分钟,它的动力装置无法提供足够的能量使机器人完成更多的任务。据纳什维尔大学的迈克尔·戈德法布估计,配备新型蒸汽发动机的同类机器人的工作速度可能要快得多,并能工作10小时左右。

  范德比尔特发动机是通过将液态过氧化氢分解成氧和水时释放出的能量工作的,这种分解反应在钯催化剂的作用下几乎是在瞬间完成的。反应产生的热量能立即把水转变成高压蒸汽,高压蒸汽在进入一个汽缸时可迫使活塞运动,用一个弹簧和阀门系统控制高压蒸汽,可使活塞根据要求运动。

  电动机能通过电能的消耗使物体获得运动速度,单位时间消耗的能量越高,物体的运动速度越快,但通常不可能用低的电能使物体获得高的速度。而范德比尔特发动机能做到用较少的化学能使物体获得较高的速度,也就是说,这种装置具有良好的化学能/动能转换比。

  其他一些研究人员试图用小型碳氢化合物内燃机驱动机器人的压缩机或液压泵,但这些装置存在较高的噪音和污染,不能在户内使用。范德比尔特发动机的蒸汽系统能更有效地把化学能转变成动能,这一过程无需复杂的燃料混合方式或内燃机点火装置,而且其噪音也只是在释放蒸汽时偶尔发出嘶嘶声。

摘自《大众科技报

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