Forskere spiste en ny rase av robotic fisk


Ingeniører har lenge sett på naturen for ledetråder som vil hjelpe til med å bygge roboter som beveger seg med noe nær nåden som levende ting utviser. Selv om bruken av stive metall- og plastdeler pleier å resultere i stiv mekanisk bevegelse, eksperimenterer et team ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) med bruk av et enkelt stykke fleksibelt silisium og uretanpolymer for å lage robotfisk som smidig vikle gjennom vannet mye som deres naturlige kolleger. Fisk f

Ingeniører har lenge sett på naturen for ledetråder som vil hjelpe til med å bygge roboter som beveger seg med noe nær nåden som levende ting utviser. Selv om bruken av stive metall- og plastdeler pleier å resultere i stiv mekanisk bevegelse, eksperimenterer et team ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) med bruk av et enkelt stykke fleksibelt silisium og uretanpolymer for å lage robotfisk som smidig vikle gjennom vannet mye som deres naturlige kolleger.

Fisk fremdriver seg ved å trekke muskler på hver side av kroppen, og genererer en bølge som beveger seg fra hode til hale. For å etterligne bevegelsen har MIT-forskerne opprettet to forskjellige typer robo-fisk.
Den første typen vannautomat, som måler rundt 12, 7 centimeter, etterligner karangiform svømmeteknikken som brukes av bass og ørret. Det meste av bevegelsen foregår i haleenden av kroppen, sier Pablo Valdivia y Alvarado, en forskningsforening som jobber i MITs mekatronikkforskningslaboratorium, som har samarbeidet med Kamal Youcef-Toumi, en MIT-maskinprofessor og laboratoriestyreren. Fisk som bruker denne typen bevegelse er generelt raske svømmere, legger han til.
Den andre typen er en 20 centimeter lang robo-fisk designet for å bevege seg mer som en tunfisk eller hai, som svømmer raskere og lengre avstander. Bevegelsen av disse fiskene (og delfiner også) er konsentrert i halen og regionen der halen festes til kroppen.


MITs robo-fisk-prototyper kuttes gjennom vannet nær en kroppslengde per sekund, rask for en robotic fisk, men ingen kamp for den ekte artikkelen, som kan svømme så fort som 10 ganger kroppslengden per sekund, ifølge forskerne .
Robo-fiskprosjektet er en forlengelse av Valdivia y Alvarados doktorgradsarbeid ved MIT, som forsøkte å skape "en metode for å bygge mobile roboter ved å utnytte den naturlige vibrasjonen til kompatible organer", sier han. Når folk bygger roboter, enten det er en humanoid, en quadruped eller en fisk, har de en tendens til å skape svært komplekse mekanismer, og denne kompleksiteten virker ofte mot dem ved å skape flere punkter med potensiell feil, sier Valdivia y Alvarado. Fordi robo-fisken som han og Youcef-Toumi har skapt, er laget av en enkelt polymer, er det lettere å lage vanntette enn tidligere generasjoner robotic fisk.
Valdivia y Alvarado og Youcef-Toumi dratt nytte av et vell av data produsert av tidligere robotic fiskforskning. I 1994 demonstrerte MIT Ocean Engineers Robo-tunfisk, en 1, 2 meter lang robotfisk med 2 843 deler styrt av seks motorer. Valdivia y Alvarado's robo-fisk drives av en enkeltmotor og er laget av færre enn 10 deler, inkludert kropp og ledninger. Andre robottekseksperimenter har blitt utført av University of Essex i England, California Institute of Technology og flere andre.
Mens Robo-tunfisk og flere av de som fulgte i kjølvannet ble bygget for å hjelpe forskere med å studere væskedynamikk og hvordan svømmetur, håper Valdivia y Alvarado at hans nye generasjon robo-fisk vil føre til autonome undervannsenheter som kan utføre en rekke jobber, for eksempel inspeksjon av nedsenket fartøy og olje- og gassrør, patruljering av vannveier og påvisning av miljøforurensende stoffer. Hans første prototyper er koblet til en ekstern strømkilde, men fremtiden vil inkludere batteridrevne modeller.
Og grunnfisk er bare det første trinnet. I desember planlegger Valdivia y Alvarado og Youcef-Toumi å ha bygget en prototype manta ray og salamander, som begge krever mer komplekse bevegelser enn den opprinnelige robo-fisken.

Biospheric Bartering: Debtor Nations Betal regningene og bevare sine ressurserKlimaendring Remobiliserer Long Buried Pollution som arktiske ismelterKeystone XL Oljepipeline forverrer klimaendringKjør ned: Dammer, forurensning Reduser vestkystslaksnummerHøye IQ kan bidra til å redusere posttraumatisk stressFacet-Lift: Selvmonterende nanopartikler kan gi nøkkel til nye materialerTilbake til startHaig Donabedian: Finne en medisinsk nisje