Роботизированный кальмар может сравниться по энергоэффективности с реальными животными и может быть полезен для проектирования подводных лодок следующего поколения.
У настоящих кальмаров есть маленькие плавники, которые они используют для осторожного маневрирования, но когда требуется большой рывок, они всасывают и выбрасывают воду, чтобы двигаться. В течение некоторого времени исследователи пытались создать робота-кальмара, который имитировал бы это реактивное поведение. Сегодня команда во главе с Габриэль Веймут в Университете Саутгемптона, Великобритания, он открыл способ повысить эффективность этих роботов, чтобы вдохновить их на создание подводной лодки будущего.
Робот-кальмар
Веймут и его коллеги создали робота-зонтика с восемью пластиковыми планками, напечатанными на 3D-принтере, покрытыми резиновой мембраной. Робот-кальмар изгибается наружу, чтобы всасывать воду, и сжимается, чтобы изгнать ее, обеспечивая необходимый толчок для движения.
Исследователи экспериментировали с роботом при различных частотах открытия и закрытия. Затем они сравнили его входную и выходную энергию, чтобы измерить его эффективность.
Команда обнаружила, что запускающие импульсы воды в естественном резонансе машины (частота, на которой робот естественно имеет тенденцию работать) достигнута эффективность 100 раз больше относительно более высоких или низких скоростей, соответствующих самый эффективный кальмар, встречающийся в природе.
Это намного лучше. Мы почти не верим в это. Непременно будет слабость
Габриэль Веймут, Саутгемптонский университет
От робота к подводной лодке будущего
Сделав это, робот-кальмар, разработанный Саутгемптоном, сможет воспользоваться преимуществами своего упругого тела. Закройтесь и помогите усилить его следующий толчок.
Это как толкать кого-то на качелях, просто раскачивая их в нужное время, чтобы они каждый раз поднимались немного выше.
Предыдущие исследования показали, что многие животные применяют аналогичную стратегию, используя естественный резонанс для увеличения движения.
Уэймут надеется, что этот проект можно будет адаптировать для более эффективного использования подводных лодок будущего с меньшим риском для дикой природы.
Подводная лодка будущего в «версии кальмара» будет иметь уже не жесткие гребные винты, а мягкий двигательный аппарат.
Теперь команда планирует модернизировать робота дополнительными водяными подруливающими устройствами, чтобы обеспечить большую маневренность, поскольку текущая версия может двигаться только по прямой линии. А пока передай мне линию, кальмар-робот, чтобы они его зажарили.
Ссылки на исследования: Научная робототехника, DOI: 10.1126 / scirobotics.abd2971
