Robot inspirowany kałamarnicą

fot. pixabay

Robotyczna kałamarnica, która rytmicznie się porusza może dorównać poziomowi wydajności energetycznej prawdziwych zwierząt. Jej opracowanie może być natomiast przydatne przy projektowaniu łodzi podwodnych nowej generacji.

Żywa kałamarnica posiada małe płetwy, których używa do ostrożnego manewrowania, ale kiedy wymagany jest duży przyrost prędkości, zasysa i wyrzuca z dużą siłą wodę, aby uzyskać odpowiednie przyspieszenie. Naukowcy już od jakiegoś czasu próbują budować roboty, które bazują na odrzucie, jednak teraz zespół kierowany przez Gabriela Weymoutha z Uniwersytetu w Southampton odkrył sposób na zwiększenie ich wydajności.

Weymouth wraz z innymi badaczami stworzyli podobnego do parasola robota z ośmioma plastikowymi żebrami wydrukowanymi w 3D, które zostały okryte gumową strukturą. Robot wygina się na zewnątrz, aby zasysać wodę i kurczy się, aby ją usunąć, zapewniając sobie odpowiedni ciąg.

Naukowcy eksperymentowali ze sterowaniem robota, testując różne częstotliwości otwierania i zamykania, porównując każdy wydatek energii, aby określić jego wydajność. Okazało się, że kluczem do sukcesu była praca przy częstotliwości zbliżonej do rezonansowej. Pozwoliło to uzyskać ponad stukrotnie większą wydajność w porównaniu do pracy z niskimi wartościami prędkości. Tym samym naukowcy zbliżyli się do osiągów prawdziwych kałamarnic.

Robot może wykorzystywać swój elastyczny korpus, aby zatrzasnąć się w danej pozycji i wspomóc kolejne pchnięcie. Wcześniejsze badania wykazały, że wiele zwierząt przyjmuje podobną strategię wykorzystania naturalnych rezonansów w celu przyspieszania swojego ruchu.

Weymouth ma nadzieję, że projekt mógłby zostać dostosowany do zasilania nowoczesnych okrętów podwodnych w bardziej wydajny sposób i przy mniejszym ryzyku dla dzikiej przyrody, eliminując potrzebę korzystania ze śmigieł. Zespół planuje ulepszyć robota, umożliwiając mu pracę z wieloma strumieniami wody, aby zyskać na manewrowości, gdyż jego obecna wersja może poruszać się wyłącznie w linii prostej.

(rr)