Los sistemas neumáticos e hidráulicos funcionan con fluidos. Los sistemas hidráulicos usan un líquido, generalmente aceite. Los sistemas neumáticos usan gases, generalmente aire. Los sistemas hidráulicos son excelentes para levantar cosas y los sistemas neumáticos son buenos para proyectos flexibles y "animosos". Muchos de los atributos de los sistemas provienen directamente de la naturaleza del fluido que se usa.
Sistemas hidráulicos de elevación
El mejor proyecto para hidráulica es algún tipo de proyecto de elevación. Los sistemas hidráulicos levantan los automóviles para que los mecánicos puedan mirar debajo de ellos. Levantan y bajan las sillas de barbero y se usan para levantar esos elevadores que solo se mueven unos pocos pies, para el acceso de sillas de ruedas. También puede encontrarlos en camiones de carga, levantando la parte posterior para que el contenido se deslice. No los ves, pero también operan superficies de control en barcos, helicópteros y aviones. Todos estos usos pueden ser un buen proyecto, pero la silla de barbero es fácil, divertida y más segura que otros sistemas de elevación hidráulica posibles.
McKibben Artificial Muscle
McKibben era un físico cuya hija tenía polio . Mientras ella estaba en el hospital, comenzó a pensar en los músculos y cómo construir uno artificial. Su solución fue el músculo artificial McKibben. Consiste en un tubo inflable en una malla metálica. Cuando el tubo se expande, se acorta y cuando se desinfla se alarga. Estos músculos artificiales actúan más como músculos humanos que muchos de los otros sistemas que se han usado para brazos y piernas robóticos. Usando McKibbens, puedes construir un brazo robótico (las piernas son un proyecto mucho más difícil, debe equilibrarse) que se mueve como un brazo humano. Puede hacer sus propios McKibbens o comprarlos y puede usarlos en conjunción según sea necesario para obtener más poder. Deben colocarse en el brazo como los pares de músculos del brazo humano: un músculo se tensa mientras que su contraparte (del otro lado del brazo) se relaja. Los músculos invierten los roles para mover el brazo hacia el otro lado.
Fluid Logic
En la NASA y en el Johnson Space Flight Center, uno de los temas de investigación más importantes es el uso de hidráulica y neumática, en cambio de electrónica: para implementar lógica digital. El espacio es un lugar que es muy hostil a la electrónica. Una explosión solar (tormenta en el Sol) puede destruir todos los sistemas eléctricos que no estaban blindados adecuadamente. Los sistemas de fluidos son inmunes a la radiación. La NASA ya usa sistemas de lógica fluida para hacer algo del encendido y apagado de algunas etapas de separación y retrocohetes. Si sabes algo sobre circuitos digitales, es bastante fácil construir sistemas lógicos fluidos. Por ejemplo, un circuito OR lógico puede representarse mediante la unión de dos tubos: si hay una entrada para una o ambas entradas, hay una salida. Un AND lógico es similar al OR, excepto que cada flujo deflacta al otro y solo cuando ambos están activos se desvía el flujo a la salida correcta. El NO lógico se logra haciendo que el flujo de entrada desvíe una secuencia. Las configuraciones exactas dependen de los sistemas. Este podría ser un ganador de la feria de ciencias.
