Ученые разработали подводный робот MantaDroid способного плавать до 10 часов
Исследователи из Национального университета Сингапура (NUS) создали MantaDroid, водного робота. Робот манта-луч, который плавает с большой скоростью несмотря на удвоение длины и может работать до 10 часов, потенциально может быть использован для подводного наблюдения в будущем.
Лучи Манта считаются одним из самых изящных и эффективных пловцов роботов. В отличие от большинства подводных видов, манта-лучи обладают уникальным двигательным механизмом, который позволяет им совершать путешествие через турбулентные моря, легко взмахивая их грудными плавниками. Эта отличительная особенность вызвала большой интерес в понимании науки, лежащей в основе механизма, и включении подобных механизмов в автономные подводные аппараты (AUV).
Мотивированный для разработки биоиндустрированного AUV, исследовательская группа во главе с доцентом Chew Chee Meng из Департамента машиностроения на инженерном факультете NUS разработала MantaDroid, который напоминает юный манта-луч. Имея длину 35 см, 63 см в ширину и весом всего 0,7 кг, MantaDroid может плавать со скоростью 0,7 м в секунду, что вдвое больше его длины тела.
MantaDroid был спроектирован и оптимизирован в течение двух лет после углубленного изучения динамики жидкости и нескольких экспериментов, включая тестирование 40 различных конструкций плавников. Плавники, которые в конечном итоге были установлены на роботе, представляют собой пару гибких грудных плавников, выполненных с использованием листов ПВХ. Плавники достигли хорошей маневренности и возможности плавания при испытании в бассейне.
«В отличие от других подводных роботов, которые реплицируют кинематику мантры, используя несколько двигателей для достижения активных действий по плавникам, MantaDroid работает только от одного электрического двигателя на каждом плавнике. Затем мы позволяем пассивной гибкости плавников взаимодействовать естественным образом в гидродинамике воды для приведения в движение последующих движений,» объяснил доц Chew.
MantaDroid дает многообещающую альтернативу традиционным пропеллерным двигателям, используемым в обычных AUV, и может потенциально работать на более дальнем расстоянии. Как и настоящий манта-луч, MantaDroid также имеет плоское и широкое тело, которое может вместить ряд датчиков и использоваться для различных целей, таких как изучение морского биоразнообразия, измерение гидрографических данных и выполнение операций поиска.
Команда будет тестировать MantaDroid в морской среде, чтобы исследовать ее возможности плавания на разных глубинах и способность выдерживать подводный ток. Команда также работает над включением большего количества режимов движения в механизм робота.