20.10.2011

Создан робот-рыба, способный быстро перемещаться в любом направлении

Устройство оборудовано механическим «плавником», конструкция которого повторяет строение природного аналога у одного из обитателей Амазонки, пишет PhysOrg.

Руководитель проекта, специалист в области биотехнологий Малкольм Макайвер (Malcolm MacIver) из Высшей школы инженерных и прикладных наук при Северо-Западном университете в США, долгое время изучал рыбу под названием чёрная ножетелка (Apteronotus albifrons).

Это существо, обитающее в Южной Америке, использует для движения особый плавник, расположенный в нижней части туловища и напоминающий ленту. Как-то раз коллега г-на Макайвера заметил, что рыба, двигавшаяся до этого в горизонтальном направлении, резко взмыла из нижней части аквариума в верхнюю.

Дальнейшие исследования с помощью компьютерной симуляции позволили определить, с чем связана такая особенность движения. С точки зрения механики, плавник ножетелки создаёт в направлении от головы к хвосту (или в обратном направлении) волну, которая помогает перемещаться вперёд и назад. Но если две волны будут пущены по направлению друг к другу, их столкновение в центре плавника создаст импульс, который «подбросит» рыбу — как если бы под ней взорвалась маленькая бомба.

На этом принципе и основан механизм перемещения робота GhostBot, который был сконструирован совместно с компанией Kinea Design. Устройство длиной около 25 см имеет подобие плавника с покрытием из лайкры. Роборыба оборудована 32 моторчиками, что даёт ей 32 степени свободы.

На разработку ушло 7 месяцев и $200 тыс.

Технология была опробована в лабораторных условиях: GhostBot поместили в поток воды, осыпав его светоотражающими частичками. Просвечивание лазером показало, что движения машины в точности соответствуют компьютерной модели.

Кстати, GhostBot имитирует ещё одну особенность ножетелки (из этого существа, похоже, решили выжать всё, что только можно). Дело в том, что рыба ориентируется с помощью слабых электрических импульсов, что и было воспроизведено в системе электрических сенсоров. Доработка системы позволит роботу использовать датчики автономно для того, чтобы определить положение объекта и подплыть к нему с нужной стороны.

Сфера применения GhostBot, как считают сами инженеры, довольно обширна. Это любые подводные работы, будь то сбор разлившейся нефти или наблюдение за коралловыми рифами.

Результаты изысканий опубликованы в издании Journal of the Royal Society Interface.

Андрей Величко

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА