Инженери градат робот како лигњи за подводно истражување

Инженерите од Универзитетот во Калифорнија-Сан Диего создадоа робот кој личи на лигњи за подводно истражување. Роботот е неврзан и може да се движи со помош на млазови вода. Исто така, ги надмина електричните предизвици, како што е можноста за носење сензори, особено камера.

Мајкл Т. Толи е еден од постарите автори на истражувањето и професор на Катедрата за механичко и воздушно инженерство на УС Сан Диего. 

„Во суштина, ги пресоздадовме сите клучни карактеристики што ги користат лигњите за пливање со голема брзина“, рече Толи. „Ова е првиот неврзан робот кој може да генерира млазни импулси за брзо движење како лигњите и може да ги постигне овие млазни импулси со менување на обликот на телото, што ја подобрува ефикасноста на пливањето.

на истражување беше објавен во Биоинспирација и биомиметика.

Роботот Squid

Роботот инспириран од лигњи се состои од меки материјали како акрилен полимер, како и некои поцврсти, 3D печатени и ласерски исечени делови. Меките роботи се побезбедни за рибите и коралите кога станува збор за подводно истражување, бидејќи крутите роботи можат да ги оштетат. Сепак, има негативна страна. Меките роботи често се побавни и помалку ефикасни во маневрирањето. 

Истражувачкиот тим беше составен од роботичари и експерти за компјутерска симулација. Групата гледаше кон лигњите поради нивната способност да патуваат со голема брзина. Цефалоподите ја постигнуваат оваа брзина преку механизам за млазен погон.

Црпејќи инспирација од лигњите, тимот го дизајнираше роботот за да може да внесе вода во телото и да складира еластична енергија во кожата и флексибилните ребра. Енергијата потоа се ослободува од роботот кој го компресира неговото тело, што резултира со млаз вода што го движи роботот.

Кога не се движи, роботот има форма на хартиен фенер, а неговите ребра се флексибилни и делуваат како пружини. Секој крај на роботот има кружна плоча каде што се поврзуваат ребрата, при што едната е поврзана со млазницата што ја внесува и исфрла водата. За да може водата да исфрли, телото на роботот мора да се стегне. Преостанатата плоча потоа се користи за држење на сензори, како што е водоотпорна камера. 

Тестирање на роботот

Роботот од лигњи беше тестиран во лабораторијата на професорот Гено Павлак, која се наоѓа во Катедрата за механичко и воздушно инженерство во UC Сан Диего. По тие тестови, тој беше испратен во резервоарите во Аквариумот УЦ Сан Диего Бреза во Институтот за океанографија Скрипс. 

Роботот можеше да се управува со прилагодување на млазницата, а хидроизолацијата на електричните компоненти, како што се батеријата и камерата, се покажа како успешна. Уредот патувал со брзина од околу 18 до 32 сантиметри во секунда, што е околу половина милја на час. Брзината е импресивна, бидејќи е поголема од повеќето меки роботи.

Кејлеб Кристијансон, висок инженер за медицински уреди во Декском, ја предводеше студијата меѓу истражувачката група. 

„Откако успеавме да го оптимизираме дизајнот на роботот за да плива во резервоар во лабораторијата, беше особено возбудливо да се види дека роботот успеа успешно да плива во голем аквариум меѓу корали и риби, покажувајќи ја неговата изводливост. за апликации во реалниот свет“, рече Кристијансон. 

По тестирањето на различни модели на млазницата, тимот конечно најде таков за да ја зголеми ефикасноста на роботот, како и да го натера да маневрира и да патува со поголема брзина. Еден од главните фактори кои доведоа до тоа откритие беше симулацијата на млазен погон, која беше предводена од професорот Qiang Zhu и неговиот тим во Одделот за структурно инженерство во UC Сан Диего.