В последнее время в области робототехники наблюдается тенденция увеличения количества разработок различных типов биовдохновленных роботов, роботов, конструкции или элементы конструкций которых скопированы со строения тел различных живых существ. Мы уже не раз видели роботов, прототипами которых являются змеи, птицы, медузы, рыбы, различные виды четвероногих животных и даже человек. И сейчас настала очередь еще одного обитателя морских глубин, морского конька.
Морские коньки представляют собой предмет повышенного интереса со стороны ученых-робототехников из-за весьма необычной структуры их скелета, точнее скелета их хвоста. Копирование этой структуры позволит создать конструкцию роботов, которые будут являться одновременно прочными и гибкими, что позволит им выполнять ряд задач, которые не под силу роботам других типов.
Хвост морского конька состоит из ряда квадратных костяных пластин, окружающих "основу" хвоста. И такая особенность позволяет этим крошечным рыбкам скручивать, изгибать хвост, обеспечивая при этом достаточно сильное механическое усилие. Кроме этого, квадратная форма пластин скелета хвоста позволяет ему сохранять свою целостность даже при нападении хищников в некоторых случаях.
Взяв за основу структуру строения хвоста морского конька, исследователи из университета Орегон (Oregon State University), разработали структуру манипулятора робота и изготовили ее элементы на трехмерном принтере. Проведя механические испытания получившегося у них изделия, ученые выяснили, "что такое строение обеспечивает высокую подвижность и высокую механическую прочность. Кроме этого элементов сохраняют свою целостность даже при сильных внешних воздействиях, полностью восстанавливая свою форму. Такие способности очень важны в робототехнике, ведь роботы должны обладать подвижностью и силой, что позволит им действовать в условиях ограниченного пространства".
Исследователи рассматривают возможность повторения строения хвоста морского конька не только по отношению к роботам, имеющим твердый скелет. Точно такие же принципы могут быть использованы при создании мягких роботов, состоящих из множества надувных или наполняемых жидкостью секций. "Строение хвоста морского конька дает на общее представление о том, как можно защитить от повреждений уязвимые корпуса мягких роботов. Ведь, по сути, хвост представляет собой соединение секций мягких и твердых тканей".
Источник: www.dailytechinfo.org
|
