Надзвичайний прорив у гібридній робототехніці: Новий робот плаває і літає, як пірнаючий птах

● Природа давно вирішила проблему, з якою інженери борються роками: створити пристрої, здатні як літати, так і пірнати під воду. Вчені вивчали біомеханіку зимородків, буревісників і тупиків. Виявилося, що маленькі птахи використовують той самий механізм — махають у повітрі та під водою — вони просто змінюють частоту. У повітрі тупик махає крилами приблизно 10 разів на секунду, а під водою зменшує свою частоту до 4 змахів.
● Вчені з Массачусетського технологічного інституту (MIT) та Федеральної політехнічної школи Лозанни (EPFL) надихнулися цими птахами і створили робота FAAV — літаючий водний апарат із розмахуючими крилами. (відео)
● Пристрій важить менше 300 грамів, має центральний фюзеляж, два гнучкі крила та керований хвіст. Під час польових випробувань на Женевському озері він спочатку плив під водою, а потім, махнувши крилами, вирвався на поверхню і піднявся в повітря.
● Команда відтворила цю поведінку з високою точністю. Робот працює на маленькому водонепроникному електродвигуні та механічному колінчастому механізмі. Він махає гнучкими крилами наночастинками з постійною частотою п’ять разів на секунду — золота середина між повітряним і підводним режимами.
● Ключ до успіху — це саме гнучкість крил: вони мають бути достатньо гнучкими, щоб зменшити амплітуду закрилків під водою, і водночас достатньо жорсткими, щоб пристрій залишався в повітрі.
● Під водою робот розвиває швидкість близько 1 метра за секунду, а в повітрі — до 6 метрів на секунду.
● Найскладніший момент: як вибратися з води на поверхню. Перехід від води до повітря виявився найскладнішим завданням. Щоб подолати поверхневий натяг води, робот повинен наближатися до поверхні під крутим кутом близько 70 градусів. який не дозволяє кінчикам крил торкатися поверхні води, коли він піднімається і піднімається в повітря. Будь-який крутіший підйом — і робот відкинеться назад у воду.
● “Якщо подивитися на птахів, більшість птахів мають веслувати на поверхні, щоб злетіти. І питання було в тому, чи потрібно нам те саме для роботів? І виявилося, що ні,” — каже Рафаель Зуффері, доцент кафедри машинобудування в MIT
● «Наша мрія — щоб океанографи, морські біологи та мешканці узбережжя могли запустити цього робота з човна або з берега. Він полетить у потрібне місце — айсберг, портовий комплекс або зграю китів — пірне, зробить вимірювання або візьме зразок, а потім повернеться з даними. І все це за значно меншою вартістю традиційних методів»,.
● Telegram МИГ приєднуйтесь