Wie trinkt ein Roboter am besten?

Wenn es nur um das Ansaugen von Wasser geht, könnten Sie prinzipiell einen an eine Pumpe angeschlossenen Schlauch zum Ansaugen von Wasser verwenden.

Da Sie an eine humanoide Konfiguration gebunden sind, haben Sie verschiedene Möglichkeiten, wo Sie diese Röhre platzieren können.

Wenn man jedoch bedenkt, dass man auch das Nachfüllen so schnell wie möglich machen möchte, muss man Stellen ausschließen, an denen der Durchmesser des Schlauchs (und damit der Ansaugvolumenstrom) zu klein wäre: Das schließt Finger aus und lässt Sie mit ziemlich viel zwei Möglichkeiten: Ober- oder Unterkörper.

Im Oberkörper würde der Roboter etwas Ähnliches wie beim Trinken machen: seinen Mund dicht an ein Gewässer halten und es einsaugen.

Im Unterkörper soll sich der Roboter irgendwie auf das Gewässer hocken und es wieder einsaugen.

Das Beste von beidem hängt stark von der Umgebung und anderen Randbedingungen ab: Für Tiere in freier Wildbahn ist das Trinken eine der gefährlichsten Situationen, da der Kopf gesenkt werden muss und nicht zum Erkunden der Umgebung nach Bedrohungen genutzt werden kann.

Es gibt keinen besten Weg für einen Roboter, Wasser aufzunehmen. Es hängt davon ab, ob Sie möchten, dass sich Ihr Roboter wie ein Mensch anfühlt und handelt, oder ob Sie nur die Form verwenden. Die Position Ihres Kühlsystems und wie viel Flüssigkeit es benötigt.

Wenn Sie möchten, dass es menschlich ist und sich anfühlt, dann würden Sie das Mund- und Rachensystem verwenden. Wasser irgendwo anders hinzugeben, würde das menschliche Gefühl verraten.

Wenn Sie möchten, dass es effizient ist, haben Sie einfach einen Ansaugbereich, in dem sie es in sich selbst pumpen. Höchstwahrscheinlich im Brust- oder Schulterbereich, da das Wasser in den Behälter fließt, in dem es sich befindet. Es könnte es auch in seinem Kopf speichern, aber Sie möchten wahrscheinlich echte Sensoren, die dort wie Augen aussehen, also wäre es eine schlechte Idee. Zu niedrig (auch bekannt als Becken oder Beine) und Sie müssen das Wasser zu kritischen Komponenten pumpen, aber Sie müssen dies bereits tun, um den Kopf zu erreichen. Sie müssen auch berücksichtigen, wie stark sich dieser Teil verformen oder bewegen kann (der Bauchbereich könnte schlecht sein).

@Cognisant erwähnte herumschwappendes Wasser, und wenn Sie Wasser verdunsten, wird dies immer ein Problem sein, da Sie Ihren Wassertank nicht überall auffüllen können.

Ich glaube nicht, dass Ihre traditionelle Schwitzidee eine gute Möglichkeit wäre, einen Roboter zu kühlen. Schwitzen funktioniert, wenn das Wasser verdunstet und Energie entzieht und uns so kühlt. Sie benötigen jedoch einen gewissen Luftstrom, etwas, um die Wärme auf die "Haut" zu übertragen, und einen Mechanismus, um sicherzustellen, dass Wasser überläuft und Ihre Elektronik beeinträchtigt.

Ich schlage vor, anstatt zu schwitzen, verwenden Sie spezielle Wärmeöffnungen, um die Wärme abzuleiten. Wasser wird verwendet, um Wärmeenergie von elektrischen Komponenten zu einer Reihe von Kühlkörpern und Lüftern zu übertragen, die die Wärme an die Luft übertragen. Das Wasser bleibt in einer Reihe von Rohren und Pumpen und Sie müssen es wirklich nicht nachfüllen. Wenn der Kühlkörper kühl ist, passiert nichts (bei Schwitzen bleibt das Wasser nur auf der Haut), wenn er heiß ist, wird die Energie schnell von den Komponenten zum Wärmeabzug übertragen und mithilfe von Lüftern gekühlt, nicht wie luftig es ist ist draußen. In diesem Fall können Sie anstelle von Wasser auch Öle oder andere spezielle Flüssigkeiten verwenden.

Der letzte Weg wäre, Ihre gesamte Elektronik in eine spezielle Flüssigkeit einzutauchen. Ich bin mir nicht sicher, wie es heißt, aber es gibt online Videos von Computern, die dies verwenden. Es ist höllisch teuer und würde es Ihnen ermöglichen, Ihre gesamte Elektronik einzutauchen und sich mit der Haut zu kühlen, um die Wärme an die Luft um Sie herum zu übertragen.

Wenn es bereits ein System gibt, das das im Inneren des Roboters enthaltene Wasser zu seiner Haut leitet, ist es möglicherweise am einfachsten, den Prozess einfach umzukehren und Wasser durch die Poren einzusaugen und es im selben Tank zu sammeln. Zugegeben, die Qualität des auf diese Weise entnommenen Wassers ist nicht immer gewährleistet, so dass irgendwo auf dem Weg ein Reinigungsprozess erforderlich sein kann. Und es wäre wahrscheinlich nicht gut, wenn es ein automatisches System wäre, also sollte der Roboter entscheiden können, ob er "trinken" möchte oder nicht, wenn er (teilweise) in Wasser eingetaucht ist.

Abgesehen davon, wenn sich Ihr Roboter in eine menschliche Population einfügen muss, müssen Sie ihn wahrscheinlich so entwerfen, dass er auf menschliche Weise trinken kann, weil die Menschen ihn dann wahrscheinlich besser akzeptieren würden.

Der effizienteste Weg wäre, den Wassertank so hoch wie möglich am Roboter zu haben, damit Sie beim Pumpen zu den Komponenten nicht gegen die Schwerkraft ankämpfen, und den Zugangspunkt zum Tank so klein wie möglich zu halten, damit er nicht in Anspruch nimmt Innenraum unnötig, wie es ein Rohr durch den Körper tun würde. So etwas wie eine Luke auf der Stirn, die sich öffnet, um eine Einlassöffnung freizulegen, oder nur ein Loch mit einem Schraubstopfen, reicht aus, vorausgesetzt, im Kopf des Roboters ist ausreichend Platz für die Wassermenge, die er während seiner Nutzungsdauer verbrauchen würde.

Es ist auch zu bedenken, dass ein Wassertank jede Größe und Form haben kann, sodass er überall im Roboter eingesetzt werden kann, was bedeutet, dass es wahrscheinlich besser wäre, den Tank um den Roboter herum zu konstruieren, anstatt den Roboter um den Tank herum. Eine andere zu berücksichtigende Sache ist das Gewicht (Wasser ist schwer) und wie sich dieses Gewicht im Tank bewegt. Wenn Wasser in einem zweibeinigen Roboter herumschwappt, wird dies wahrscheinlich zu Problemen führen, insbesondere wenn genügend Gewicht vorhanden ist, um den Roboter aus dem Gleichgewicht zu bringen.

Um humanoide Roboter zu entwickeln, die Wasser trinken können, ist ein biologisch inspirierter Ansatz der beste Weg.

Ihr Roboter sollte in der Lage sein, ein Glas destilliertes Wasser aufzunehmen, es dann an seinen Mund zu führen und seinen Kopf nach hinten zu neigen. Dies würde den Fluss von Wasser aus dem Glas durch ein Rohr in die Redox-Flow-Batterie ermöglichen.

Ich verstehe nicht, was du mit "unabhängig" meinst.

Humanoide Roboter, die sich unter Menschen mischen, werden in der Lage sein, die Bordwasservorräte an Toilettenanlagen aufzufüllen, die normalerweise mit fließendem Wasser ausgestattet sind.

Das Trinken aus einem Waschbecken in einem öffentlichen Bereich erfordert einige Verrenkungen oder der Trinker muss eine Tasse mitbringen. Aber es gibt Wasserbecken in diesen Einrichtungen. Normalerweise ist dieses Wasser vorhanden, um Abfall aufzunehmen (und Gerüche zu reduzieren/Entsorgung zu erleichtern). Die Roboter könnten diese Becken problemlos als Reservoire nutzen, um sich wieder aufzuladen. Keim- und Hygienegefahren sind für einen Roboter kein Thema.

Man würde einen Bordschlauch benötigen, um Wasser aus diesen Reservoirs in den eigenen Tank des Roboters zu ziehen. Dieser Schlauch könnte von einer versteckten Aufnahme verlängert werden. Ein Schlauch, der nicht innerhalb des Roboterkörpers verborgen war, würde an der Außenseite baumeln und das humanoide Aussehen des Roboters beeinträchtigen, wenn er nicht unter Kleidungsstücken verborgen wäre. Ich denke, letzteres ist der beste Ansatz: ein dehnbarer langer Schlauch zur Wasseraufnahme, der unter der Kleidung verborgen ist. Auf der Toilette kann der Roboter den Schlauch herausziehen und nach unten in das Wasserreservoir verlängern. Der Schlauch wird nach Gebrauch sauber gewischt und verstaut.

Bei richtiger Konfiguration sollte das Vorhandensein dieses Schlauchs unter der Kleidung des Roboters nicht zu viel Aufmerksamkeit oder Kommentare hervorrufen.