Новий робот-медуза плаває не гірше кращого плавця в дикій природі

Коли справа доходить до розробки роботів, які можуть ефективно переміщатися по воді, вчені регулярно звертаються за натхненням до таких істот, як кальмари і медузи. Британська дослідницька група щойно створила робота, який може плавати нарівні з кращими з них.

Інженери спроектували м'якого робота, здатного рухатися у воді завдяки резонансу купола, імітуючи стиль плавання медузи

Робот був створений командою інженерів з Саутгемптонського і Единбурзького університетів, які черпали натхнення у Aurelia aurita, або місячної медузи, яку вважають найефективнішим плавцем в природі. Робот імітує рух цієї морської істоти за допомогою того, що інженери називають «рушійним дзвоном».

Він складається з гумової мембрани, яка охоплює набір з восьми надрукованих на 3D-принтері гнучких ребер з невеликим поршнем, розташованим у верхній частині тіла робота. Цей поршень пробиває рушійний «дзвін», змушуючи його розширюватися, а потім багаторазово повертатися до своєї первісної форми, створюючи струмені рідини, які і просувають конструкцію крізь воду.

Така система імітує техніку плавання, що використовується медузами, і коли в дзвін вдаряють з правильною частотою, робот може плавати зі швидкістю однієї довжини тіла в секунду, що еквівалентно ефективності Aurelia aurita. Це явище відоме як резонанс і відноситься до сильних вібрацій, що виникають в результаті додатку сили з правильною частотою, подібно до того, як підштовхують дитину на гойдалках.

Схема будови робота

За словами вчених, це перший раз, коли резонанс був продемонстрований як форма руху в підводному апараті, і така техніка дозволяє роботу плавати в 10-50 разів ефективніше, ніж зіставні підводні аналоги, що приводяться в рух пропелерами.

«Попередні спроби привести в рух підводних роботів за допомогою струменевих систем полягали в проштовхуванні води через жорстку трубку, але ми хотіли піти далі, тому внесли еластичність і резонанс в імітацію біології», - пояснив співавтор Тьєррі Бужар. "Я дійсно здивований результатами: ми були впевнені, що конструкція буде працювати, але ефективність робота виявилася набагато вищою, ніж я очікував ".

Оскільки робот має м'який і гнучкий зовнішній вигляд, вчені вважають, що одного разу він може виявитися корисним при дослідженні крихкого навколишнього середовища, такого як коралові рифи, археологічні пам'ятки або райони, часто відвідувані людьми-плавцями. Тепер команда зосередить свою увагу на оснащенні робота технологіями, необхідними для такого роду додатків.

Дослідження було опубліковано в журналі Science Robotics, а відео нижче містить необроблені кадри запливу робота у водоймі: