Ray-bot – плавающий робот, прототипом которого является морская манта

11.04.2017 12:22

Группа исследователей из университета Чжэцзяна (Zhejiang University), Ханчжоу, Китай, возглавляемая профессором Тифенгом Ли (Tiefeng Li), создала мягкого робота, который плавает под водой, подобно манте, одному из видов больших морских скатов.

Изначально этот робот разрабатывался для исследований жизни подводного мира, но его с успехом можно использовать для исследований мест кораблекрушений, авиационных катастроф и для проведения осмотра состояния объектов подводной инфраструктуры.

Этот робот, созданный преимущественно из прозрачного полимерного материала, не имеет механического двигателя и он может двигаться под водой гораздо быстрее других видов мягких роботов-рыб.

Для того, чтобы дать возможность их роботу двигаться, Тифенг Ли и его коллеги придумали конструкцию искусственных мускулов, которые изготовлены из специального диэлектрического полимера, который сокращается под воздействием приложенного к нему электрического напряжения.

Импульсы этого напряжения вырабатываются при помощи простейшей электронной схемы, которая черпает энергию из небольшой литий-ионной аккумуляторной батареи.

Сокращение искусственных мускулов приводит в движение плавники робота, изготовленные из тонкого силикона, которые совершают колебательные движения.

Робот Ray-bot весит 90 грамм, а его длина составляет 22 сантиметра. В качестве элемента, управляющего направлением движения, в конструкции робота использован подвижный хвост, положение которого изменяется при помощи двух небольших электромагнитов.

При максимальной амплитуде и частоте взмахов силиконовыми “крыльями”, робот-манта может развивать скорость в 6 сантиметров в секунду.

Это в два раза быстрее скорости, которую могут развивать другие мягкие подводные роботы, но это не идет ни в какое сравнение со скоростью, которую могут развивать под водой рыбы сопоставимых с роботом размеров.

Робот Ray-bot может функционировать под водой при температуре от 0.4 до 74 градусов Цельсия. А одного заряда батареи хватает на три часа непрерывного функционирования. Естественно, это время может существенно сократиться, если на робота будет установлена миниатюрная камера или другие дополнительные датчики, позволяющие контролировать окружающую среду.

Гибкость и прозрачная “маскировка” робота Ray-bot позволят ему производить наблюдения за морской средой, минимально нарушая ее гармонию.

“Наш робот, из-за его вида и принципа движения, не будет пугать существ, живущих в морях и океанах” – рассказывает Тифенг Ли, – “Это позволит нам исследовать морскую жизнь в условиях ее естественной среды обитания”.