Благодаря своему уникальному способу передвижения в воде, медузы часто используются в качестве вдохновения для создания мягких роботов. Немецкие исследователи обнаружили, что локомоция роботизированной медузы может притягивать мелкие кусочки мусора со дна океана без какого-либо контакта. Такой робот может быть полезен для уборки мусора из деликатных океанических сред, таких как коралловые рифы.
Роботы, разработанные учеными из Института интеллектуальных систем имени Макса Планка (MPI-IS), размером с ладонь состоят из шести приводов, заполненных искусственными мышцами, известными как HASEL. По сути, эти мышцы представляют собой заполненные маслом мешочки, покрытые электродами. Когда на электроды подается ток, они наполняются положительным зарядом. Затем они отводят ток в океанскую воду. Этот цикл заставляет масло в мешочках двигаться вперед и назад, заставляя приводы совершать машущие движения. Что важно, эти движения создают в воде течение, которое может увлекать частицы вверх.
"Когда медуза плывет вверх, она может захватывать объекты на своем пути, поскольку создает течения вокруг своего тела, - говорит первый автор статьи Тяньлу Ванг, постдок в отделе физического интеллекта MPI-IS и первый автор публикации. - Таким образом, она может собирать питательные вещества. Наш робот также циркулирует воду вокруг себя. Эта функция полезна для сбора таких объектов, как частицы мусора. Затем он может транспортировать мусор на поверхность, где впоследствии он может быть переработан".
Роботы практически бесшумны, что в сочетании с их бесконтактным подходом делает их экологически чувствительным инструментом, который можно применять в различных ситуациях.
"Он также способен собирать хрупкие биологические образцы, такие как икринки рыб, - говорит Ванг. - При этом нет никакого негативного воздействия на окружающую среду. Взаимодействие с водными видами происходит мягко".
Хотя робот может заниматься уборкой океана, без физического контакта с ним, исследователи смогли продемонстрировать, что робот может выполнять хватательные движения, когда два привода из шести выступают в роли захватов. Они также показали, что два робота могут работать вместе, чтобы поднять со дна более сложный предмет, например, медицинскую маску для лица.
Несмотря на результаты работы, на данный момент у робота есть одно серьезное ограничение: он должен быть подключен к источнику питания через провод. Исследовательская группа работает над устранением этой необходимости и уже тестирует образец робота с аккумулятором и беспроводным устройством связи и выпустила его в пруд на территории кампуса MPI-IS в Штутгарте. Но пока эта версия робота может двигаться только по прямой.
Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.
Комментарии
(0) Добавить комментарий