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眾所周知，人類感覺到熱的時候就會出汗，這是為了讓我們的肌肉冷卻下來避免過熱。當我們出汗時，汗水從我們的身體排出，熱量也隨之散失，這樣就使我們的體溫不至于升高，并能夠繼續(xù)進行正常的活動。 而實際上，機器人在電機負荷過大的時候也會過熱。當然，不只是機器人了，幾乎所有動力設備在持續(xù)高負荷運轉的時候都會出現(xiàn)過熱的情況。工程師有很多種辦法可以解決這一問題，比如使用散熱器、風扇等。但是對于人形機器人來說，所有這些冷卻解決方案都意味著占用其體內寶貴的空間，并增加更多的重量。 本周在IEEE/RSJ智能機器人和系統(tǒng)國際會議（IROS）上，日本研究人員提出了一種全新的理念。他們認為用來冷卻人形機器人的一種更好的辦法是通過設計讓它能夠像人類一樣出汗。 為此，這些研究人員展示了他們開發(fā)的Kengoro——一臺擁有3D打印框架的人形機器人——來證明他們的理論。 “通常情況下，機器人的框架僅用于提供支撐。”該研究的主要作者Toyotaka Kozuki。“我們的想法是給該框架增添更多的功能，用它來傳送水，放出熱量，同時也提供支撐力?！边@臺人形機器人是由日本東京大學JSK實驗室的團隊打造的，它的身高有1.7米，重量56公斤，身上安裝了108個馬達，但是沒有任何空間可以放置常規(guī)冷卻系統(tǒng)。研究人員需要一種更加高效，而且更輕的替代方法。 為此他們想到了使用Kengoro的現(xiàn)有部件來創(chuàng)建有效的冷卻系統(tǒng)的主意。于是，他們決定使用機器人的金屬框架，并嘗試使用一種“被動技術”，即允許水像汗一樣流出框架。 為了實現(xiàn)這種想法，并且避免水濺得到處都是，研究團隊選擇使用金屬3D打印技術——選擇性激光燒結（SLS）——來打造Kengoro的鋁質框架。 具體來說，研究人員使用的是一種可以修改激光能量密度的激光燒結技術，這樣就能夠改變他們使用的金屬的滲透性能。這樣，通過激光燒結，他們可以為Kengoro制造出兼具低滲透性和高滲透性區(qū)域的結構。
( |$ U, L4 K4 g據(jù)悉，這臺人形機器人結構的高滲透區(qū)域會有很多小間隙和小通道供水流出去，同時其它區(qū)域的滲透率則比較低。于是，制造完成后，Kengoro的鋁質骨頭負責運輸水，而靠近機器人框架表面的多孔層會讓水蒸發(fā)出去，實現(xiàn)了降溫。 - m- V) F( V+ Y x$ [( j
這樣，配備了排汗系統(tǒng)的人形機器人Kengoro可以更長時間處于活動狀態(tài)而不至于過熱。為了展示它的能力，研究人員讓它連續(xù)做了11分鐘的俯臥撐而安然無恙。據(jù)稱一杯去離子水就可使Kengoro運行半天不過熱。 | 
發(fā)表于 2016-10-19 20:13:15
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