Устройство оборудовано механическим «плавником», конструкция которого
повторяет строение природного аналога у одного из обитателей Амазонки.
Искусственная рыба, воплощённая в пластике и металле (здесь и ниже фото Kinea Design). |
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.
Источник: http://science.compulenta.ru/ |