Подводные дроны с винтами хотя и достаточно быстрые, но шумят и опасны для живых существ. Они создают турбулентность, могут травмировать рыб или повреждать хрупкие подводные объекты. Исследователи давно ищут способ заменить привычные движущие элементы чем-то более мягким и безопасным.
Подсказка пришла из микромира. Некоторые бактерии двигаются с помощью жгутиков — микроскопических нитевидных структур, которые вращаются как пропеллеры. Эти организмы меняют направление вращения жгутиков, чтобы плыть вперед или поворачивать. Механика их движения настолько эффективна, что инженеры давно мечтали адаптировать ее для техники.
Исследователи из ОАЭ создали робота, который двигается почти бесшумно и безопасно для окружающей среды, имитируя движения бактерий.
Статья по теме: Kawasaki представила робота-лошадь на водородном двигателе
Команда инженеров из Университета Халифа в Абу-Даби представила подводного робота ZodiAq. В центре дрона — корпус диаметром 20 сантиметров. К нему прикреплены 12 вращающихся щупалец длиной по 30 сантиметров. У основания каждого из них встроен миниатюрный мотор. Команды поступают от небольшого компьютера Raspberry Pi, который находится внутри корпуса.
Кроме того, робот снабжен датчиками глубины и движения, а для связи с компьютером на поверхности использует акустический модем — он передает сигналы с помощью звуковых волн.
ZodiAq может не только «плыть» в любую сторону, но и точно останавливаться в заданной точке. Пока он не быстрый — чтобы проплыть расстояние, равное двум длинам собственного корпуса, ему нужно 15 секунд. Но для задач, где важна точность и деликатность, это не проблема.
Во время тестов дрон работал на глубине до 2,5 метров в течение часа. Инженеры считают, что на таком уровне он уже готов к реальным задачам — например, к изучению хрупких подводных экосистем.
Сейчас команда работает над улучшением «жгутиков». Они хотят сделать их не только гибкими, но и способными захватывать предметы. Когда робот не двигается, щупальца смогут «затвердевать» и работать как манипуляторы. Это позволит не только осматривать объекты, но и аккуратно взаимодействовать с ними — поднимать, двигать, изучать.
Статья по теме: Электронный язык позволит попробовать торт в виртуальной реальности
ZodiAq — пример того, как идеи из природы можно переносить в инженерные технологии. Подводный дрон, вдохновленный бактериями, пока не претендует на рекорды скорости, но способен изменить подход к исследованиям морского дна.
Подробнее о технологии можно почитать в статье ученых, опубликованной в журнале Soft Robotics.