
Для подводного робота взяли пример с рака-богомола для проверки узких мест
Природа часто становится примером для проектирования роботов, которым придают строение и способы двигаться различных животных. Достижения эволюции за миллионы лет воспроизводят, чтобы быстрее и эффективнее решать современные задачи.
Исследователи из Чжэцзянского научно-технического университета и Университета Эссекса сконструировали робота, похожего на рака-богомола. Такое устройство могло бы помочь исследовать узкие подводные пространства, изобильные животным миром и богатые минеральными ресурсами.
Ган Чен, один из авторов научной работы, рассказал, что раки-богомолы — это гибкие и быстрые мелкие морские хищники с превосходной способностью к передвижению. У созданного учёными манёвренного робота десяток конечностей, которые биологи называют плеоподами, и гибким корпусом.
Бионический, то есть похожий на природные образцы, «рак-богомол» приводится в движение пятью парами плеоподов. Скорость и устойчивость регулируются за счёт частоты, амплитуды и разности фаз движений плеоподами. Каждая пара двигательных ножек представляет собой отделяемый узел, что должно упростить ремонт и замену деталей. Для движения роботу также нужно изгибать «тело». Корпус робота плоский, обтекаемый для эффективного уменьшения лобового сопротивления. В совокупности такая механика позволяют устройству быстро регулировать угол поворота, чтобы плыть в нужном направлении.
Ган Чен объяснил, что в конструкцию можно было заложить и меньшее количество плеоподов. Зато избыток поможет функционировать даже при выходе отдельных участков из строя. В бионических плеоподах по три шарнира, один из которых — активный, то есть на него воздействует серводвигатель, а два пассивных пользуются сопротивлением воды для циклов «раскрытие-складывание».
Когда одна из конечностей робота движется назад, эти три сустава полностью раскрываются, что приводит к максимальной тяге. А при исходном положении двигательных ножек суставы сгибаются, уменьшая сопротивление движению вперёд. Для упрощения конструкции использовано течение воды, что увеличивает двигательную способность и облегчает управление под водой.
Тестирование показало, что у бионического «рака-богомола» под водой максимальная скорость 0,28 метра в секунду и минимальный радиус поворота 0,36 м, то есть у изобретения есть потенциал для практического применения. Причём и скоростью, и движениями робота можно точно и легко управлять, снижая риск столкновений с подводными препятствиями.
Чен рассказал, что затем разработчики сосредоточатся на автономности бионического устройства в узких подводных пространствах. Они планируют оптимизировать структуру, форму и конструкцию, чтобы улучшить способность передвигаться с шестью степенями свободы в трёхмерной среде и повысить скорость движения под водой.
На очереди также — доработка инерциального измерительного модуля (IMU), камеры, датчика глубины и других устройств сбора информации.
Исследователи из Чжэцзянского научно-технического университета и Университета Эссекса сконструировали робота, похожего на рака-богомола. Такое устройство могло бы помочь исследовать узкие подводные пространства, изобильные животным миром и богатые минеральными ресурсами.
Ган Чен, один из авторов научной работы, рассказал, что раки-богомолы — это гибкие и быстрые мелкие морские хищники с превосходной способностью к передвижению. У созданного учёными манёвренного робота десяток конечностей, которые биологи называют плеоподами, и гибким корпусом.
Бионический, то есть похожий на природные образцы, «рак-богомол» приводится в движение пятью парами плеоподов. Скорость и устойчивость регулируются за счёт частоты, амплитуды и разности фаз движений плеоподами. Каждая пара двигательных ножек представляет собой отделяемый узел, что должно упростить ремонт и замену деталей. Для движения роботу также нужно изгибать «тело». Корпус робота плоский, обтекаемый для эффективного уменьшения лобового сопротивления. В совокупности такая механика позволяют устройству быстро регулировать угол поворота, чтобы плыть в нужном направлении.
Ган Чен объяснил, что в конструкцию можно было заложить и меньшее количество плеоподов. Зато избыток поможет функционировать даже при выходе отдельных участков из строя. В бионических плеоподах по три шарнира, один из которых — активный, то есть на него воздействует серводвигатель, а два пассивных пользуются сопротивлением воды для циклов «раскрытие-складывание».
Когда одна из конечностей робота движется назад, эти три сустава полностью раскрываются, что приводит к максимальной тяге. А при исходном положении двигательных ножек суставы сгибаются, уменьшая сопротивление движению вперёд. Для упрощения конструкции использовано течение воды, что увеличивает двигательную способность и облегчает управление под водой.
Тестирование показало, что у бионического «рака-богомола» под водой максимальная скорость 0,28 метра в секунду и минимальный радиус поворота 0,36 м, то есть у изобретения есть потенциал для практического применения. Причём и скоростью, и движениями робота можно точно и легко управлять, снижая риск столкновений с подводными препятствиями.
Чен рассказал, что затем разработчики сосредоточатся на автономности бионического устройства в узких подводных пространствах. Они планируют оптимизировать структуру, форму и конструкцию, чтобы улучшить способность передвигаться с шестью степенями свободы в трёхмерной среде и повысить скорость движения под водой.
На очереди также — доработка инерциального измерительного модуля (IMU), камеры, датчика глубины и других устройств сбора информации.
- Дмитрий Ладыгин
- techxplore.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

Ученые и режиссеры все время обманывали нас насчет динозавров
Оказалось, древние ящеры бегали в четыре раза медленнее, чем считалось....

Историки задались вопросом, как же пах Древний Рим
Боимся, ответ вам может очень не понравиться....

Третий гость из бездны: NASA официально подтвердило межзвездное происхождение объекта 3I/ATLAS
Скорость в 245 000 км/ч! Астрофизики говорят, гость «прострелит» Солнечную систему как пуля....

Тайна пиратского корабля за 138 миллионов долларов раскрыта у берегов Мадагаскара
Шторм, предательство, тонны золота: Как капитан Стервятник похитил сокровища португальской короны....

Череп ребенка-«пришельца» из Аргентины оказался вполне земным
Эксперты рассказали в подробностях, как могла появиться «инопланетная» форма головы....

Эксперты бьют тревогу: Таяние ледников разбудит вулканы по всему миру
Цепная реакция извержений прокатится от Антарктиды до Камчатки. Выбросы пепла и CO2 сделают климат невыносимым....