Los investigadores Xin Li y Kaige Shi han desarrollado un método de diferencia de presión cero (ZPD) que puede mejorar el desarrollo de unidades de succión al vacío. Las unidades de succión especialmente diseñadas permiten a los humanos trepar paredes con facilidad. Las unidades de succión se pueden utilizar en superficies rugosas y paredes texturizadas, lo que será útil en el desarrollo de robots trepadores y brazos robóticos con capacidad de agarre.
Los métodos de succión convencionales luchan por mantener la fuerza de succión / tracción en superficies rugosas debido a las fugas de vacío que conducen a fallas de succión. La nueva técnica utiliza un anillo de agua giratorio de alta velocidad entre la superficie y la ventosa del dispositivo, que crea una fuerza centrífuga para agarrar superficies rugosas. La fuerza centrífuga del agua en rotación anula la diferencia de presión en el límite de la zona de vacío y la superficie, evitando fugas de vacío.
Como se muestra arriba, se utiliza un caudalímetro para detectar el caudal de agua de entrada. El agua en la cámara de vacío se filtra a través de las ranuras radiales o la ruta de flujo adicional controlada por la válvula de encendido. La potencia de la bomba de vacío se puede ajustar, por lo que se puede cambiar la velocidad. El controlador de velocidad puede controlar la velocidad de rotación al valor demandado. La velocidad de rotación transitoria se puede leer en el controlador de velocidad. Se pueden encontrar más detalles en la Unidad de succión de vacío basada en el artículo del método de diferencia de presión cero publicado en Física de los fluidos.
En comparación con otros robots trepadores, el robot con nuestra unidad de succión basada en ZPD logra una mejora sorprendente en el rendimiento. La unidad de succión ZPD es de alta eficiencia energética y más pequeña / ligera en comparación con las unidades de succión tradicionales. Los científicos probaron la unidad ZPD con tres tamaños de succión y aplicaciones diferentes: en un brazo robótico para agarrar y manipular objetos, en un robot escalador hexápodo y como un dispositivo escalador de pared similar a Spider-Man.
En el futuro, los investigadores pretenden reducir el consumo de agua para que la unidad de succión funcione con una pequeña cantidad de agua durante mucho tiempo y los robots trepadores puedan transportar su agua en lugar de depender del suministro de agua conectado.