Mitmesugust

Insenerid ehitavad esimese robotkala, et tuuniga tempot hoida

Insenerid ehitavad esimese robotkala, et tuuniga tempot hoida

Virginia ülikooli mehaanikainsenerid on koostöös Harvardi ülikooli bioloogidega ehitanud esimesed robotkalad, mis suudavad jäljendada kollase uimede tuuni kiirust ja liikumist. Uurimistöö on katse mõista kalade tõukejõu füüsikat.

SEOTUD: ROOTBIKALA TOITAB NÜÜD ROOT-VERI SUUREMA AUTONOMIA KOHTA

Järgmise põlvkonna veealused sõidukid

Roboti nimi on „Tunabot“ ja see töö võib lõpuks viia järgmise põlvkonna veealuste sõidukiteni. "Meie eesmärk ei olnud lihtsalt roboti ehitamine. Tahtsime tõesti mõista bioloogilise ujumise teadust," ütles UVA Inseneri mehaanika- ja kosmosetehnika osakonna professor Hilary Bart-Smith.

"Meie eesmärk oli luua midagi sellist, mille abil saaksime hüpoteese testida, mis muudab bioloogilised ujujad nii kiireks ja tõhusaks."

Selle saavutamiseks vaatas meeskond kõigepealt kollase tuuni ja makrelli ujumisdünaamikat. Seejärel, Bart-Smith ja tema meeskond, teadlane Jianzhong "Joe" Zhu ja Ph.D. õpilane Carl White konstrueeris robotkala, mis liikus peaaegu samaväärsel kiirusel vee all liikuva kalana ja võrdles seda päris kaladega.

"Kalarobotite kohta on palju dokumente, kuid enamikul neist pole palju bioloogilisi andmeid. Nii et ma arvan, et see paber on ainulaadne nii robotitöö kui ka kokku ühendatud bioloogiliste andmete kvaliteedi poolest. paber, "ütles Lauder.

"Mis on nii fantastiline selles töös esitatud tulemuste juures, on bioloogia ja robotplatvormi sarnasused mitte ainult ujumise kinemaatika, vaid ka kiiruse ja saba löömise sageduse ning energiatõhususe vaheliste seoste osas. , "Ütles Bart-Smith.

"Need võrdlused annavad meile enesekindluse oma platvormi ja selle võime suhtes, mis aitab meil rohkem mõista bioloogilise ujumise füüsikat."

Tunabot on silmadeta, uimedeta kalakoopia, mis on umbes 10-tolline pikk. Robotil on õngenööri kinnitus, et robot püsiks stabiilsena, ja roheline lasertuli, mis lõikab selle keskjoont.

Päris tuunikala jäljendamine

Tunabot on ehitatud nii, et veevoolu kiirenedes liiguvad selle saba ja keha kiiresti painduvalt. See jäljendab tõelise kollase uimede ujumise viisi.

"Siiani näeme kalarobootika alases kirjanduses, et on olemas tõesti suurepäraseid süsteeme, mida teised on teinud, kuid andmed on mõõtmete valiku ja esitamise osas sageli vastuolulised. See on lihtsalt robootikavaldkonna hetkeseis praegu. Meie paber Tunabot on märkimisväärne, kuna meie kõikehõlmavad jõudlusandmed seavad lati väga kõrgele, "ütles White.

Lauder kiidab bioloogia ja robootika suhet. "Üks põhjus, miks ma arvan, et meil on selles valdkonnas edukas uurimisprogramm, on bioloogide ja robotite vaheline suur vastastikune mõju," ütles teadlane,

Iga ühe haru avastus teavitab teist haridusliku tagasiside silmus.

"Me ei eelda, et bioloogia on arenenud parima lahenduseni," ütles Bart-Smith.

"Nendel kaladel on olnud pikka aega arenenud lahendus, mis võimaldab neil ellu jääda, täpsemalt süüa, paljuneda ja neid ei tohi süüa. Nende nõuete piiramata võime keskenduda ainult mehhanismidele ja funktsioonidele, mis soodustavad paremat jõudlust, kõrgemat jõudlust kiirus, suurem efektiivsus. "

Teadlased soovivad lõpuks bioloogia ületada. Lauder ütleb: "Meie lõppeesmärk on ületada bioloogiat. Kuidas saaksime ehitada midagi, mis näeb välja nagu bioloogia, kuid ujub kiiremini kui miski, mida näete seal ookeanis?"

Nende eelretsenseeritud artikkel avaldati ajakirjasTeadusrobotika.


Vaata videot: How Underwater Structures are Built? Cofferdam Explained! (Jaanuar 2022).