Mühendisler Su Altı Keşifleri için Kalamar Benzeri Robot Geliştirdiler

Kaliforniya-San Diego Üniversitesi mühendisleri su altı keşifleri için bir kalamar benzeri robot geliştirdiler. Robot bağlantısız olarak çalışabiliyor ve su jetleri kullanarak kendisini itebiliyor. Ayrıca elektriksel sorunları, özellikle bir kamera taşıyabilme yeteneği gibi, aştı.

Michael T. Tolley, araştırmanın kıdemli yazarlarından biri ve UC San Diego’daki Makine ve Uzay Mühendisliği Bölümü’nde profesör.

“Temel olarak, yüksek hızda yüzmek için kalamarların kullandığı tüm ana özellikleri yeniden yarattık” dedi Tolley. “Bu, jet darbeleri oluşturarak hızlı locomotion için squid gibi hareket edebilen ve vücut şeklini değiştirerek yüzme verimliliğini iyileştirebilen ilk bağlantısız robottur.”

Araştırma Bioinspiration and Biomimetics dergisinde yayımlandı.

Kalamar Robot

Kalamar ilhamlı robot, akrilik polimer gibi yumuşak malzemelerden oluşuyor ve ayrıca bazı daha sert, 3D yazıcı ve lazer kesim parçaları da bulunuyor. Yumuşak robotlar, su altı keşiflerinde balıklar ve mercanlar için daha güvenlidir, çünkü sert robotlar onlara zarar verebilir. Ancak bir dezavantajı var. Yumuşak robotlar genellikle daha yavaş ve manevra yetenekleri daha az.

Araştırma ekibi, robotçular ve bilgisayar simülasyonu uzmanlarından oluşuyordu. Grup, kalamarların hızlı seyahat etme yetenekleri nedeniyle onlara baktı. Cephalopodlar, jet itme mekanizması aracılığıyla bu hızı gerçekleştiriyorlar.

Kalamarlardan esinlenen ekip, robotu suyun vücut içine alabilmesi ve esnek cilt ve flexible kaburgalarında esnek enerji depolayabilmesi için tasarladı. Enerji, robotun vücut sıkıştırmasıyla serbest bırakılıyor ve bu da suyu iten bir jet oluşturuyor.

Hareket halinde değilken, robot bir kağıt feneri şeklini alıyor ve kaburgaları esnek ve spring gibi davranıyor. Robotun her ucunda, kaburgaların bağlandığı dairesel bir plaka bulunuyor, biri bir nozula bağlı ve su alabilen ve püskürtebilen bir nozul. Su püskürtmek için, robotun vücudunun sıkışması gerekiyor. Kalan plaka, sensörleri tutmak için kullanılıyor, örneğin su geçirmez bir kamera.

https://www.youtube.com/watch?v=v-UMDnSB8k0

Robotun Test Edilmesi

Kalamar robotu, UC San Diego Makine ve Uzay Mühendisliği Bölümü’nde Profesör Geno Pawlak’ın laboratuvarında test edildi. Daha sonra, Scripps Institution of Oceanography’deki UC San Diego Birch Aquarium’daki tanklara gönderildi.

Robot, nozul ayarlayarak yönlendirilebiliyordu ve elektrikli bileşenlerin su geçirmezliği, örneğin pil ve kamera, başarılı oldu. Cihaz, yaklaşık 18 ila 32 santimetre saniye başına bir hızda seyahat etti, bu da yaklaşık yarım mil saat başına eşittir. Hız, çoğu yumuşak robottan daha hızlı.

Caleb Christianson, Dexcom’da kıdemli bir tıbbi cihaz mühendisi, araştırma grubunun lideriydi.

“Laboratuvar tankında yüzebilecek şekilde robotun tasarımını optimize ettikten sonra, robotun gerçekten büyük bir akvaryumda, mercan ve balıklar arasında başarılı bir şekilde yüzebileceğini görmek özellikle heyecan vericiydi, bu da gerçek dünya uygulamaları için uygunluğunu gösteriyor” dedi Christianson.

Nozulun çeşitli modellerini test ettikten sonra, ekip nihayet robotun verimliliğini artırmak, manevra yapmasını ve daha hızlı seyahat etmesini sağlayan birini buldu. Bu keşfin önemli katkı faktörlerinden biri, UC San Diego’daki Yapısal Mühendislik Bölümü’nde Profesör Qiang Zhu ve ekibinin liderliğindeki jet itme simülasyonuydu.