Текст уведомления здесь

Китайские инженеры создали робота-прилипалу для «подводного автостопа»

Ученые из Бэйханского университета в Пекине и Гарварда разработали миниатюрного робота, который надежно крепится к гладким и шероховатым поверхностям и не отрывается под действием сил, в сотни раз превышающих его вес.
Добавить в закладки
Комментарии

Многие способы прикрепления к поверхностям и хождения по стенам наземных животных хорошо изучены, но большинство из них плохо подходит для подводных миссий. Поэтому в новой работе ученые обратили внимание на рыб-прилипал.

Прилипалы (Echeneis naucrates) способны прикрепиться к чему угодно — корпусам лодок, акулам, скатам, панцирям морских черепах и даже к костюмам аквалангистов. При этом они держатся так крепко, что, к примеру, не отваливаются от дельфинов, когда те выпрыгивают из воды. Это позволяет рыбам путешествовать на большие расстояния с минимальными энергозатратами. Присоска, которой прилипалы крепятся к «попутчикам», представляет собой модифицированный спинной плавник.

Именно конструкцию и свойства этой присоски ученые из Китая и США постаралась воспроизвести при создании робота. По ее периметру располагается мягкая мясистая губа, а в середине — два ряда частично перекрывающихся пластин, из которых торчат по два-три ряда острых шипиков. Каждая пластина управляется двумя мышцами — эректором (выпрямляющая мышца) и депрессором (опускающая мышца), которые поворачивают пластины подобно закрылкам самолета.

Схема робота-присоски по аналогии с рыбой-прилипалой. Изображение: Wang et. al, 2017

Схема робота-присоски по аналогии с рыбой-прилипалой. Изображение: Wang et. al, 2017

Присоску создали, комбинируя материалы различной жесткости. При этом разница в жесткости между самыми твердыми структурными элементами и мягкой «губой» составила почти три порядка.

Длина робота-прилипалы, корпус которого ученые напечатали на 3d-принтере, составила 127 мм, ширина — 72 мм, а весил он всего 129 граммов. В мягкие пластины из композитных материалов установили по два ряда шипов из углеродного волокна длиной 270 мкм каждый. Для управления пластинами использовали мягкие пневматические приводы.

Подводные испытания робота показали, что он может передвигаться аналогично рыбам-прилипалам и надежно крепиться к разным типам поверхностей, выдерживая на отрыв силу, в 340 раз превышающую его вес. В экспериментах робот со 100-процентным успехом смог закрепиться как на шероховатых, так и на гладких поверхностях, включая натуральную акулью кожу.

Статья с описанием изобретения китайских и американских инженеров опубликована в журнале Science Robotics.

Ранее другой коллектив ученых из Китая, вдохновившись еще одним обитателем подводного мира, создал «робота-ската». Читайте о нем на «Чердаке».

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы