Откройте для себя роботов, которые ходят по воде благодаря секрету насекомых

Раговелия, полуводное насекомое, имеет веерообразные придатки на концах средних ног, которые пассивно раскрываются и закрываются в зависимости от движения воды. Благодаря этому они легко скользят по поверхности воды.

Биолог Виктор Ортега-Хименес из Калифорнийского университета в Беркли заворожён тем, как эти крошечные насекомые могут ускоряться, делать быстрые повороты и другие маневры, почти как если бы они летели по поверхности жидкости.

Rhagobot был создан на основе структур, обнаруженных на ногах водяного жука Rhagovelia (Источник: Arstechnica)

«Пропеллер Rhagovelia служит вдохновляющим шаблоном для разработки самотрансформирующихся искусственных пропеллеров, давая представление об их форме и биологической функции», — сказал он в недавнем исследовании, опубликованном в журнале Science.

«Подобные конфигурации остаются в значительной степени неизученными у полуводных роботов», — говорит биолог Виктор Ортега-Хименес.

Ортеге-Хименесу потребовалось пять лет, чтобы понять, как движется это насекомое. Считалось, что веерообразные ноги раговелии трансформируются благодаря мышечной силе, но он обнаружил, что эти конечности автоматически подстраиваются под поверхностное натяжение и упругие силы под ними, пассивно раскрываясь и закрываясь со скоростью, в десять раз превышающей скорость моргания. Они мгновенно расширяются при контакте с водой и меняют форму в зависимости от течения.

Рагобот — это версия этого высокотехнологичного насекомого, созданная Ортегой-Хименесом. Тщательно изучив структуру и функции ног и пропеллеров Раговелии, он и его команда создали искусственные версии, которые также способны трансформироваться под воздействием воды.

Движение Рагобота на воде

Они крепятся к средней части ног Рагобота. Как и их прототип, лопасти мгновенно выдвигаются при погружении в воду и закрываются, когда высовываются. Дополнительный источник питания не требуется, поскольку форма лопастей определяется движением и скоростью воды.

Команда хотела проверить, дадут ли искусственные вентиляторы Рагоботу преимущество. Они построили робота-заменителя, созданного по образцу другого вида водомерок, способных передвигаться с помощью поверхностного натяжения, и сравнили его с Рагоботом.

Оба потребляют одинаковое количество энергии, но Rhagobot может перемещаться дальше и делать крутые повороты быстрее своего противника благодаря своим вентиляторам.

«Тяга, создаваемая вентилятором, увеличивает скорость движения и обеспечивает быстрое торможение», — говорит Ортега-Хименес.

В то же время он добавил: «Способность вентилятора втягиваться также значительно снижает энергию, необходимую роботу для подъема ног из воды».

В будущем Rhagobots смогут преодолевать бурные воды, становясь частью системы мониторинга окружающей среды, и исследователи с энтузиазмом относятся к возможности использования роев этих роботов для оказания помощи в поисково-спасательных операциях во время штормов и наводнений, хотя увеличение веса датчиков и энергоснабжения станет серьезной проблемой.

Он мог бы даже исследовать места за пределами Земли. Если Раговелия что-то и доказывает, так это то, что даже самые маленькие существа способны на большие успехи, будь то в воде или где угодно.

Минь Хоан

Источник: https://vtcnews.vn/kham-pha-robot-di-tren-nuoc-nho-bi-mat-cua-con-trung-ar960912.html