Роботы-рыбы научились отлично плавать

Специалисты из университета Осаки разработали робота-рыбу, работающего благодаря миниатюрному твердополимерному топливному элементу, названному как Power Tube.

Рыба длиной 10 см может не только плавать по кругу, но и всплывать и погружаться. Изначально разработчики хотели использовать для передвижения робота моторчик, однако потребляемая мощность в этом случае оказалась высокой – около 1 Вт. Тогда инженеры решили пойти другим путем, воспользовавшись системой из неодимового магнита, помещенного внутрь катушки, который двигался при прохождении тока. Таким образом, им удалось снизить потребляемую мощность до 10 миливатт. Сейчас специалисты думают над созданием робота, который сможет непрерывно плавать в течение 3 дней от одной зарядки. Устройство, по словам создателей, будет востребовано в будущем при проведении спасательных работ и океанографических исследований.

Инженеры из Национального университета Сингапура разработали робота, повторяющего движения карпа. Полностью автономный робот готов к эксплуатации, его можно запрограммировать для выполнения определенных задач, говорят разработчики. Устройство можно использовать в подводной археологии, а также для мониторинга и разведки.

По словам сингапурских специалистов, существующие роботы-рыбы совершают 2D движения, то есть они не могут погружаться. Новый робот способен осуществлять погружение на глубину и всплывать как настоящая рыба. В отличие от традиционных автономных подводных аппаратов представленная модель более маневренна, кроме того она потребляет меньше энергии. Для того, чтобы создать робота, разработчики потратили три месяца на изучение движений живого карпа.

"Некоторые рыбы могут разворачиваться на 180 градусов при небольшом радиусе поворота благодаря гибкому телу. Традиционные подводные аппараты имеют гораздо больший радиус поворота. Нам удалось создать робота, который может поворачивать так же, как рыбы", - говорит один из разработчиков Фан Люпен.

Модель имеет тонкие плавники и хвост, которые были изготовлены из акрилового листа толщиной 1 мм. Для погружения и всплытия робот оснащен внутренней балластной системой, которая позволяет быстро погружаться на заданную глубину.

Инженеры создали два прототипа. Первый имеет длину 1.5 м, массу - 10 кг. Он может погружаться на глубину до 1.8 м. Второй прототип меньше. Его длина - 60 см, масса - 1.5 кг. Этот робот способен плавать лишь на поверхности.

В бруклинской лаборатории политехнического института Нью-Йоркского университета профессором Моризио Порфири (Maurizio Porfiri) был создан простейший свиду робот-рыба, который, однако, благодаря использованию особых материалов и математической модели движения смог повести за собой живых рыб.

Разработки в этой области, как и принято, расцениваются исходя из благих побуждений: роботы могли бы увести рыб от турбин гидроэлектростанций или показать путь стае птиц на новое место зимовки, чтобы сохранить их от гибели. Наверняка это назначение роботов станет одной из сфер их применения, но только лишь одной — главная, как и прежде, будет направлена на пользу человечеству. Ведь непрерывно оскудевающие богатства фауны океана заставляют человечество искать более надёжные и изощрённые способы масштабного вылова рыб. Думается, разработка учёного найдёт своё применение в этой области.

Для создания робота учёный и его команда провели тщательное наблюдение за поведением рыб, изучили факторы, влияющие на их движения в стаи, и причины следования за лидером. Затем попытались сделать робота, который создаёт необходимую динамику потоков внутри воды, привлекающую стайку живых рыб. Направление движения робота указывается дистанционно. Как видно, это лишь начальный этап исследования: рыба способна перемещаться только в одной плоскости, а её движения далеки от совершенства.