Представьте машину, которая может поднимать и удерживать в воздухе предметы, не прикасаясь к ним. Звучит невероятно, но такой робот уже существует. Он создан инженером Федерального института технологий в Цюрихе Марселем Шуком.
На первый взгляд, машина напоминает обычный штатив, закрепленный на столе. Но если поместить между двумя полусферами какой-либо мелкией предмет, он просто зависнет в воздухе.
По словам разработчика, предмет удерживается на месте при волнами ультразвука. “Это явление известно как акустическая левитация”, - поясняет Марсель Шук. По словам ученого, Возможность поднимать и манипулировать небольшими объектами без прикосновений к ним актуальна в ситуациях, когда ущерб, наносимый мелким и хрупким компонентам, может стоить очень дорого. Например, при автоматизированном производстве механических часов или в полупроводниковой промышленности.
Традиционные жесткие роботизированные манипуляторы могут легко повредить хрупкие объекты. Чтобы решить эту проблему, предприятия часто используют манипуляторы из мягкой резины, но у них есть свои недостатки. Во-первых, резиновые манипуляторы быстро загрязняются. Во-вторых, они обеспечивают очень ограниченную точность позиционирования.
В своей основе технология Шука не нова. Она базируется на эффекте, который известен уже более 80 лет и впервые был использован еще на заре освоения космоса. Ультразвуковые волны генерируют поле давления, которое люди не могут видеть или слышать. Точки давления создаются, когда акустические волны перекрывают друг друга. Небольшие объекты могут быть захвачены этими точками. В результате они попросту левитируют в невидимой акустической ловушке.
Полусферы, внутри которых создается акустическая ловушка, сплошь состоят из небольших ультразвуковых динамиков. Управляя интенсивностью динамиков с помощью софта, инженер может смещать границы поля и, таким образом, мягко и точно перемещать левитирующий предмет.
По словам Шука, его изобретение будет представлять интерес для любой промышленности, где важна высокая точность и деликатность при работе с мелкими компонентами. “Например, при производстве механических часов зубчатые шестерни сначала покрывают смазкой, а затем измеряют толщину этого слоя смазки. При этом даже слабое прикосновение может повредить тонкую пленку смазки”, - поясняет Шук. Еще одним привлекательным рынком для технологии Шука может стать производство микропроцессоров, которые становятся все более хрупкими.
В данный моменту ченый продолжает полировтаь свою технологию. Прототип акустического манипулятора для продажи он намерен разработать уже к весне 2021.
Если хотите получать новости через мессенджер, подписывайтесь на новый Telegram-канал iGate
