Ученые из Гарварда создали робота для отлова медуз — Роботех

Ученые из Гарварда создали робота для отлова медуз

Глубоководные медузы вдохновили ученых на создание нового типа роботов и открыли новые возможности к пониманию того, как жизнь развивалась в океане. Но этих удивительных существ очень трудно изучать, потому что они легко ускользают от ученых, пытающихся их осмотреть. Решить эту проблему удалось инженеру-механику Нине Синатра из Гарвардского университета и ее коллегам.

Они разработали нового робота с достаточно мягкими щупальцами, похожими на пальцы, чтобы поймать скользких морских существ, не причиняя им вреда.

«Желеподобное вещество — сложное существо для взаимодействия, поэтому для нас, для инженеров, это была интересная задача проектирования», — говорит Синатра.

Робот имеет шесть пальцевидных отростков, которые растягиваются и деликатно сжимаются вокруг морского создания. Воздушный канал внутри каждого пальца может находиться под давлением, заставляя придатки изгибаться внутрь, и мягкое внешнее силиконовое покрытие каждого пальца обволакивается сеткой из нановолокон, которые помогают направлять их движения. 

Синатра и ее коллеги впервые практиковались в использовании устройства на искусственных медузах в своей лаборатории. Чтобы оценить успех бота, исследователи хотели посмотреть, смогут ли пальцы противостоять силам извивающихся животных. Скорость также была важным фактором: если руки закрывались слишком быстро, они могли ткнуть желе, но если они закрывались слишком медленно, оно могло выскользнуть и уплыть.

Команда также отслеживала долговечность бота. Синатра говорит, что он смог выполнить 100 захватов, прежде чем пальцы износились.

Затем ученые отправились в Аквариум Новой Англии в Бостоне, чтобы протестировать четырехпалую версию устройства на трех распространенных видах медуз. Но они легко ускользали от робота, поэтому ученые добавили два дополнительных пальца вверху и внизу, чтобы обеспечить более крепкий захват.

Для безопасности морских созданий во время отлова, роботу необходимо приложить необходимое количество давления. Синатра говорит, что контактное давление (сила, создаваемая двумя объектами, отталкивающими друг от друга) в 1 килопаскаль (кПа) или более может потенциально раздавить хрупкое животное. Во время испытаний робот работал со средним контактным давлением примерно 0,05 кПа, что намного ниже предела 1 кПа.

Современные методы борьбы включают в себя отлов мягких тварей с использованием сетей, которые могут запутывать животных. В 2018 году Синатра была частью команды исследователей из Университета Род-Айленда, Барухского колледжа и Гарвардского университета, которые создали странное, вдохновленное оригами устройство, предназначенное для захвата мягких тварей, не касаясь их. К сожалению, когда контейнер приближался к животным, он периодически зажимал их щупальца.

Синатра возлагает большие надежды на своего бота. У него самое низкое давление по сравнению с любым роботизированным захватом, и она считает, что это может помочь выявить и отобрать новые виды медуз, которые слишком хрупки, чтобы их можно было ловить с использованием современных методов. В будущем морские биологи могут иметь возможность объединить эти технологии в окончательный инструмент отбора проб, идеально подходящий для ловли конкретного животного, которое они пытаются схватить.

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *