|
Помогают ученым-биологам роботы-манипуляторы. При изучении живых организмов на «клеточном уровне» иногда возникает задача ввести препарат в клетку, т. е. «сделать укол микробу». Размер клетки, в которую нужно ввести шприц, может быть в 100 раз меньше толщины волоса. Пользуясь специальными микроинструментами, ученые наблюдают за своими действиями через микроскоп. Выход один — применить микроманипулятор, а он в 100 и в 1000 раз меньше человеческой руки и во столько же раз выше точность его движений. Приводят его в движение микродвигатели.
В качестве микродвигателей можно использовать кристаллы сегнетоэлектриков, обладающих уже известными из 20-й беседы пьезоэлектрическими свойствами. Пьезоэлектрики изменяют свои размеры под действием приложенного электрического напряжения. Чтобы сделать двигатель для микроманипулятора, склеивают вместе две пластины. Получают так называемый «биморф-ный» блок (рис. 26.1). Если подать на обкладки одной пластины положительное напряжение, а другой — отрицательное, блок изогнется в одну сторону. Если поменять полярность, то в другую. Амплитуда зависит от напряжения. Три биморфных блока обеспечивают перемещение по трем координатам. Если на них закрепить инструмент — микрошприц или скальпель, можно, подавая электрические напряжения на пьезопластины и наблюдая за перемещением инструмента в микроскоп, производить требуемые операции. Кстати, о возможностях подобных микроманипуляторов говорит такой факт: с его помощью легко сделать надпись на волоске или лапке мухи.
Но, конечно, одним из основных применений роботов является выполнение работ в условиях, в которых не может существовать человек. Это могут быть морские глубины. В 1985 г. Смешанная французско-американская исследовательская группа обнаружила глубине 3700 м затонувший в 1912 г. «Титаник». Для поиска «Титаника» использовалась очень сложная робо-техническая система. На такой глубине давление воды дости-ет колоссальной цифры — почти 370 МПа. На поверхность раз-ром в трехкопеечную монету давит сила около полутора тонн, ловеку даже в самых прочных скафандрах здесь делать. Да и поднять на поверхность с такой глубины громадину ве-м около 10 тыс. тонн — дело очень сложное и дорогое. Поэто-у было принято решение: использовать для поиска на «Титаник» сокровищ глубоководный робототехнический комплекс, осна-енный сложными манипуляторами. Комплекс оснащен умя гидролокаторами, входящими в состав акустической системы SAP, установленными на мини-подводной лодке «Арго» с ди-анционным управлением (без экипажа). В состав системы подводный робот с телевизионной аппаратурой. Один гидролокатор поисковый. Гидролокатор, буксируемый д водой, излучает звуковые колебания на частоте 180 кГц в две стороны. При буксировке он движется со скоростью 1 м/с на соте нескольких метров от грунта. При этом гидролокатор про-атривает дно на расстоянии 500 м в обе стороны, обнаруживая редметы размером не менее 4 м. Сигналы с гидролокатора по-упают на буксирующий корабль, где после обработки с помощью ЭВМ записываются и затем поступают на экран для наблю-ния.
Второй гидролокатор комплекса — по существу эхолот. Он ра-тает на более низких ультразвуковых частотах, чем первый, и буксирующий корабль дает возможность не только измерять расстояние от корпуса робота до грунта, но и просматривать дно под верхним слоем грунта на глубину до 80 м. Это позволяет обнаруживать предметы и обломки кораблекрушения, даже занесенные илом. Вот с помощью такого комплекса и был найден «Титаник».
|
