I sistemi pneumatici e idraulici funzionano con i fluidi. I sistemi idraulici utilizzano un liquido, solitamente olio. I sistemi pneumatici utilizzano i gas, solitamente aria. I sistemi idraulici sono ottimi per il sollevamento di cose e i sistemi pneumatici sono adatti a progetti flessibili e "gonfiabili". Molti degli attributi dei sistemi derivano direttamente dalla natura del fluido che viene utilizzato.
Sistemi di sollevamento idraulico
Il miglior progetto per l'idraulica è una sorta di progetto di sollevamento. I sistemi idraulici sollevano le macchine in modo che i meccanici possano guardare sotto di loro. Sollevano e abbassano le sedie da barbiere e sono abituati a sollevare quegli ascensori che si muovono solo di pochi metri - per l'accesso ai disabili. Puoi anche trovarli su autocarri a cassone ribaltabile - sollevando la parte posteriore in modo che i contenuti scivolino fuori. Non li vedi, ma gestiscono anche le superfici di controllo su navi, elicotteri e aeroplani. Tutti questi usi possono fare un buon progetto, ma la poltrona da barbiere è facile, divertente e sicura rispetto ad altri sistemi di sollevamento idraulici.
Muscolo artificiale McKibben
McKibben era un fisico la cui figlia aveva la polio . Mentre era in ospedale, ha iniziato a pensare ai muscoli ea costruire uno artificiale. La sua soluzione era il muscolo artificiale McKibben. Consiste di un tubo gonfiabile in una rete metallica. Quando il tubo si espande si accorcia e quando si sgonfia si allunga. Questi muscoli artificiali agiscono più come i muscoli umani rispetto a molti altri sistemi che sono stati usati per le braccia e le gambe robotiche. Usando McKibbens, puoi costruire un braccio robotico (le gambe sono un progetto molto più difficile - deve essere in equilibrio) che si muove come un braccio umano. Puoi creare i tuoi McKibben o comprarli e puoi usarli insieme in base alle esigenze per ottenere più potenza. Dovrebbero essere disposti sul braccio come le coppie di muscoli sul braccio umano - un muscolo è teso mentre la sua controparte (dall'altra parte del braccio) è rilassata. I muscoli invertono i ruoli per muovere il braccio dall'altra parte.
Fluid Logic
Alla NASA e al Johnson Space Flight Center, uno dei temi di ricerca più diffusi è l'uso dell'idraulica e della pneumatica - invece di elettronica - per implementare la logica digitale. Lo spazio è un luogo molto ostile all'elettronica. Uno scoppio solare (tempesta sul sole) può mettere fuori uso tutti i sistemi elettrici non adeguatamente schermati. I sistemi fluidi sono immuni alle radiazioni. La NASA utilizza già sistemi di logica dei fluidi per fare un po 'di accensione e spegnimento di alcune fasi di separazione e di razzi retrò. Se sai qualcosa sui circuiti digitali è abbastanza facile costruire sistemi a logica fluida. Ad esempio, un circuito OR logico può essere rappresentato dalla giunzione di due tubi - se c'è un ingresso in uno o entrambi gli ingressi c'è un'uscita. Un AND logico è simile all'OR tranne per il fatto che ogni stream deforza l'altro e solo quando entrambi sono attivi lo stream viene deviato verso l'output corretto. Il NOT logico si ottiene facendo in modo che il flusso di input diventi un flusso. Le configurazioni esatte dipendono dai sistemi. Questo potrebbe essere un vincitore della fiera scientifica.
