Группа исследователей из университета Северной Каролины создала плавающего робота, который способен передвигаться в четыре раза быстрее, чем любые другие мягкие плавающие роботы. Принципы перемещения были позаимствованы у морского ската вида манты, а робот получил название «Butterfly Bot» из-за того, что способ его плавания весьма напоминает движения рук человека, плывущего стилем «баттерфляй».
«До последнего времени никакие из плавающих роботов с мягким телом не могли плавать быстрее, чем одна длина его тела в секунду. Но морские животные, такие как манта, могут плавать гораздо быстрее и более эффективным способом» — пишут исследователи, — «И мы весьма успешно использовали биомеханику таких животных«.
Исследователи разработали два типа роботов Butterfly Bot. Первый из них был разработан с прицелом на максимальную скорость передвижения, и он способен в секунду перемещаться на 3.74 длины его тела. Второй робот был создан очень маневренным, он может передвигаться за секунду на 1.7 длины его тела, но зато он может быстро стартовать, резко останавливаться и совершать крутые повороты.
«Исследователи, изучающие аэродинамику и биомеханику, используют так называемое число Струхаля (Strouhal number) для оценки эффективности процесса полета или плавания» — пишут исследователи, — «Максимальная эффективность достигается при перемещении по воздуху или в воде, когда число Струхаля находится в диапазоне от 0.2 до 0.4. И наши роботы демонстрируют показатели эффективности в этом диапазоне».
Весь фокус эффективности движения роботов Butterfly Bot заключается в конструкции их крыльев, изготовленных из силикона. Конструкция этих крыльев имеет два стабильных состояния, а переключение из одного состояния в другое и назад осуществляется за счет небольшого внешнего толчка. Этот толчок осуществляет небольшая пневматическая камера, которая раздувается, когда в нее подают сжатый воздух.
Скоростной робот Butterfly Bot имеет одну пневматическую камеру, которая управляет сразу обоими крыльями, это делает его быстрым, но трудноуправляемым. Маневренный робот имеет две независимых камеры, что позволяет управлять каждым крылом в отдельности и что позволяет роботу совершать пируэты при движении.
Нынешние опытные образцы роботов Butterfly Bot могут перемещаться при помощи внешнего управления и тонких трубочек, по которым подается сжатый воздух. «Но мы уже работаем над созданием полностью автономного варианта, движения которого не будут ничем ограничены» — пишут исследователи.
[embedded content]
Ключевые слова:
Робот, Мягкий, Плавающий, Манта, Крылья, Движение, Эффективность, Скорость
Другие новости по теме:
Материалы по теме:
Posted in 
Tags: 