Forskerne Xin Li og Kaige Shi har udviklet en ZPD- metode (zero-pressure difference), der kan forbedre udviklingen af vakuumsugeenheder. Specielt designet sugeenheder gør det let for mennesker at klatre op ad væggene. Sugeenhederne kan bruges på ru overflader og strukturerede vægge, hvilket vil være nyttigt i udviklingen af klatrerobotter og robotarme med gribefunktioner.
De konventionelle sugemetoder kæmper for at opretholde suge / trækkraft på ru overflader på grund af vakuumlækage, hvilket fører til sugesvigt. Den nye teknik bruger en højhastigheds-roterende vandring mellem overfladen og enhedens sugekop, hvilket skaber en centrifugalkraft til at gribe ru overflader. Centrifugalkraften i det roterende vand fjerner trykforskellen ved grænsen til vakuumzonen og overfladen og forhindrer vakuumlækage.
Som vist ovenfor bruges et flowmåler til at detektere indløbsvandstrømningshastigheden. Vandet i vakuumkammeret lækker gennem enten de radiale riller eller den ekstra strømningsbane, der styres af tænd / sluk-ventilen. Vakuumpumpens effekt kan justeres, så hastigheden kan ændres. Hastighedsregulatoren kan styre rotationshastigheden til den krævede værdi. Den forbigående rotationshastighed kan læses fra hastighedsregulatoren. Flere detaljer kan findes i vakuum sugeenheden baseret på artiklen om nul trykforskel metode offentliggjort om væskens fysik.
Sammenlignet med andre vægklatrende robotter opnår robotten med vores ZPD-baserede sugeenhed overraskende forbedring i ydelse. ZPD-sugeenheden er meget energieffektiv og mindre / lettere sammenlignet med traditionelle sugeenheder. Forskerne testede ZPD-enheden med tre forskellige sugestørrelser og applikationer: På en robotarm til greb og håndtering af genstande, på en hexapod-vægklatrerobot og som en Spider-Man-lignende vægklatringsanordning.
I fremtiden sigter forskerne mod at reducere vandforbruget, så sugeenheden arbejder med en lille mængde vand i lang tid, og de klatrende robotter kan bære deres vand i stedet for at stole på tilsluttet vandforsyning.