Robot doskonale naśladujący delfiny

fot. pixabay

Zaprojektowanie autonomicznego pojazdu podwodnego (AUV), który płynnie się porusza, precyzyjnie manewruje i może dynamicznie działać w różnych ośrodkach, stanowi wyjątkowe wyzwanie inżynieryjne. Z tego powodu twórcy takich jednostek czerpią inspirację z życia morskiego, które doskonale wyewoluowało w odpowiedzi na wymagania tego środowiska.

Zespół Lei et al. zaprojektował model robota naśladującego zdolność delfinów do unoszenia się i poruszania nad powierzchnią wody. Badacze przeprowadzili symulacje płynów, aby określić wymagany przez nich sposób poruszania się.

- Podczas wizyty w akwarium zaobserwowałem w jaki sposób delfiny nie tylko szybko pływały pod wodą, ale także przyspieszały, aby wyskoczyć z niej i utrzymywać części ciała nad jej powierzchnią przez dłuższy czas - powiedział pracujący nad rozwiązaniem Dan Xia - To skłoniło mnie do rozważenia tego, czy moglibyśmy zastosować takie zachowania delfinów w przypadku bionicznych robotów podwodnych, umożliwiając im przemieszczanie się między ośrodkami i rozszerzając scenariusze ich zastosowań.

Delfiny poruszają się na powierzchni wody poprzez skoordynowane ruchy między ciałem, płetwami ogonowymi i piersiowymi, aby wytworzyć w ten sposób siły pionowe i poziome. Naśladowanie tej zdolności w pojazdach AUV mogłoby umożliwić nowe zastosowania. Aby stworzyć model, zespół przeanalizował morfologię prawdziwych delfinów i zastosował zaobserwowany ruch płetwy, aby podczas symulacji numerycznej uzyskać zachowanie zawiśnięcia ponad taflą wody.

- Kierując się wstępnymi wynikami symulacji numerycznej, przystąpimy do projektowania i produkcji prototypu bionicznego - powiedział Xia - Obejmie to projekt systemu kontroli złożonych ruchów ciała, płetwy ogonowej i piersiowej. Następnie przeprowadzimy eksperymenty w prawdziwym środowisku morskim, aby zweryfikować wyniki symulacji numerycznych.

(rr)