Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Лозанны (EPFL) разработали нового робота, вдохновившись движениями морских плоских червей. Этот биомиметический аппарат способен передвигаться по поверхности воды, не создавая шума и не представляя опасности для окружающей среды.
В природе морские плоские черви, несмотря на то, что в основном обитают на дне, могут перемещаться в толще воды, изгибая свои тонкие, плоские тела. Исследователи воспроизвели этот механизм в миниатюрном автономном роботе, который весит всего 6 граммов и имеет размеры 45 × 55 мм.
Принцип работы устройства основан на использовании двух мягких резиновых мембран толщиной 6 мм, выполняющих роль плавников. Каждая из них соединена с отдельным электро-гидравлическим приводом, который создает волнообразные движения. Встроенная система управления обеспечивает подачу до 500 вольт на приводы при мощности всего 500 милливатт.
Благодаря такой конструкции робот способен передвигаться по воде со скоростью до 12 см в секунду. Его система движения превосходит естественный механизм плоских червей, так как плавники робота совершают колебания в 10 раз быстрее. Кроме того, при наличии дополнительных приводов устройство может перемещаться не только вперед и поворачивать, но также двигаться в стороны и назад.
Прототип оснащен световыми датчиками, выполняющими роль примитивных глаз, что позволяет ему следовать за источниками света. Кроме того, он способен перемещать плавучие объекты, вес которых превышает его собственный более чем в 16 раз.
Перспективные области применения подобных роботов включают экологический мониторинг, отслеживание загрязнений и выполнение сельскохозяйственных задач, например, в затопленных рисовых полях.
«Мы стремимся увеличить время работы устройства и повысить его автономность», — отмечает бывший исследователь EPFL Флориан Хартманн, ныне руководитель научной группы в Институте интеллектуальных систем Макса Планка в Германии. По его словам, полученные в ходе работы результаты не только продвинут науку о биоинспирированных роботах, но и помогут в создании практичных и экологически гармоничных автоматизированных систем.
Подробные результаты исследования опубликованы в журнале Science Robotics.
