Робот-рыба с уникальным механизмом передвижения в воде

При проектировании подводных роботов, похожих на рыб, вам нужен двигатель, который был бы одновременно энергоэффективным и достаточно быстрым. Новая система управления хвостом может соответствовать всем требованиям, открывая путь для более широкого использования таких ботов.
Робот-рыба с уникальным механизмом передвижения в воде
Tsam Lung You

Экспериментальная установка была встроена в роботизированную рыбу, созданную группой ученых из Бристольского университета под руководством аспиранта Цам Лунг Ю. Она использует модифицированную версию механизма, известного как скрученный полимер (TCP). Как следует из названия, TCP имеют форму скрученной линии, мало чем отличающейся от шнура трубки стационарного телефона. Когда леска нагревается, она скручивается туже, сжимаясь, как мышца. Когда тепло рассеивается, линия снова расслабляется, возвращаясь к своей длине по умолчанию.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Одно из ограничений таких устройств заключается в том, что они не могут производить повторяющиеся движения очень быстро, так как на сокращение и расслабление требуется не менее секунды. Однако новая роботизированная рыба решает эту проблему за счет TCP из токопроводящей нити и обычной стальной винтовой пружины, которые располагаются бок о бок по всей длине робота. Они соединены с противоположными сторонами хвостового механизма в задней части бота и друг с другом с помощью рычажного механизма спереди.

Принцип работы рулевого механизма
Принцип работы рулевого механизма
Tsam Lung You
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Когда на TCP подается электрический ток, он нагревается и сжимается, одновременно оттягивая хвост в одну сторону и растягивая винтовую пружину. Когда ток прекращается и TCP расслабляется, растянутая пружина сжимается, оттягивая хвост в другую сторону. К тому времени, когда хвост переместится в эту сторону, TCP готов сжаться и снова потянуть его назад.

Во время испытаний в резервуаре с водой робот смог плавать со скоростью двух волн в секунду. В настоящее время ученые внедряют эту технологию в более подвижную роботизированную рыбу-нож, у которой есть шнекообразный плавник, проходящий по всей длине ее нижней части.