Инженеры из Университета штата Северная Каролина и Виргинского университета создали плавающего робота с мягким корпусом и плавниками, как у ската манта. Робот достигает 563 м/ч
Инженеры из Университета штата Северная Каролина и Виргинского университета создали плавающего робота с мягким корпусом и плавниками, как у ската манта, которого еще называют гигантским морским дьяволом. Робоскат уже побил рекорд скорости среди мягкотелых роботов. Результаты работы и испытаний опубликованы в журнале Science Advances.
Почему именно скат?
Создание мягкого водного робота, одновременно быстрого, энергоэффективного и маневренного, который будет хорошо плавать, — сложная задача, так как физику движения в воде воспроизвести труднее. Для создания более совершенных роботов ученые исследуют, как передвигаются морские животные.
Команда разработчиков под руководством Цзе Иня и Хайтао Цина (факультет машиностроения и аэрокосмической инженерии NCSU) нашла вдохновение не в самых быстрых рыбах вроде черного марлина, рыбы парусника или акул, а в скатах, что может показаться странным выбором. Причем выбрали настоящего тяжеловеса, чья масса может достигать трех тонн.
Скаты не входят даже в десятку самых быстрых пловцов, однако механика движений плавников «идеально соответствует задачам мягкой робототехники», объясняют ученые. И оптимальна для передвижения в такой неструктурированной среде, как вода. Манта используют свои грудные плавники, похожие на крылья, для так называемого колебательного плавания: «взмахи крыльями» позволяют скатам легко скользить под водой и по ее поверхности.
Рекорд скорости
Ранее команда создала более простого водного робота с силиконовым корпусом, которого теперь усовершенствовали, добавив возможностей плавникам. По словам ученых, это помогло достигнуть баланса скорости и эффективности, упростить конструкцию и управление. До этого приходилось нагнетать сжатый воздух в корпус робота для взмаха в оба направления, и вверх, и вниз. Теперь же пневматика необходима только для одного движения из двух, второе совершается автоматически.
Новая конструкция позволяет достигать рекордно высокой скорости — робот перемещается на 6,8 длины своего корпуса в секунду (вместо 3,74 у предыдущего). Это около 156 миллиметров в секунду, или 563 метра в час. Звучит не слишком впечатляюще, если не знать, что это самая высокая скорость для мягких плавающих роботов на данный момент.