Природа снова стала источником вдохновения для современных робототехников. На этот раз швейцарские учёные обратили внимание на уникальный способ передвижения морских плоских червей. Результатом их исследований стал инновационный миниатюрный робот, способный эффективно перемещаться по водной поверхности благодаря волнообразным движениям. Этот миниатюрный аппарат, разработанный в стенах Швейцарской высшей технической школы Цюриха (EPFL), предназначен для мониторинга различных водоемов – от спокойных озер и рисовых плантаций до плавательных бассейнов.
Важно отметить, что в робототехнике природа часто служит источником вдохновения, и на этот раз ученые обратили внимание на неприметных, но удивительно подвижных морских плоских червей. Эти создания, обитающие в океане, передвигаются в воде, волнообразно изгибая свое тело, не используя ни конечностей, ни плавников. Новый робот, пока еще не получивший имени, унаследовал именно этот принцип движения. Используя миниатюрные приводы, он деликатно извивается, демонстрируя поразительную маневренность в условиях спокойных вод.
В статье, опубликованной в журнале Science Robotics, инженеры EPFL подробно описывают свое творение. Размеры робота действительно впечатляют: при весе всего в 6 граммов и длине около 5,5 сантиметров, он с легкостью обходит плавающие препятствия и проникает в узкие пространства. Центральный электронный блок, толщиной всего 1,5 сантиметра, обеспечивает низкий профиль, а прозрачные боковые "плавники" еще тоньше – всего 1 миллиметр.
Каждый "плавник" оснащен мягким электрогидравлическим приводом, соединенным с центральной платой управления. Питаясь от крошечной батареи, привод генерирует бесшумные волнообразные движения, заставляя "плавник" изгибаться подобно телу плоского червя, но при этом развивая скорость в десять раз превышающую природную. Импульс этих движений толкает робота вперед (или назад, при изменении направления работы привода) со скоростью около 12 сантиметров в секунду. Для поворота робот активирует привод только с одной стороны, подобно тому, как гребец управляет лодкой, работая веслом с одной стороны. Благодаря возможности поворота до 195 градусов в секунду, "плоскобот" легко лавирует в ограниченном пространстве, не теряя при этом динамики.
Несмотря на свои миниатюрные габариты, этот робот способен толкать предметы, вес которых в 16 раз превышает его собственный – почти 100 граммов. На видеоролике, демонстрирующем возможности робота, он играет в "бамперные машинки" с резиновыми уточками в ванной. Однако, в реальных условиях, для которых он и был разработан, эта способность позволит ему преодолевать плавающие листья, водомерок, различные датчики, легкие буйки и даже пластиковые игрушки, оказавшиеся в водоеме. Разработчики видят в своем роботе не только исследовательский инструмент, но и устройство для постоянного мониторинга, пригодное для изучения прибрежных зон, озер, рисовых полей, а также для использования в лабораторных условиях, например, в аквариумах.
В настоящее время "зрение" робота ограничено датчиками освещенности, позволяющими ему следовать за источником света. Однако, в будущих версиях планируется оснастить его миниатюрными камерами, термодатчиками и другим оборудованием для контроля загрязнения воды или отслеживания параметров, важных для сельского хозяйства. Инженеры подчеркивают, что размеры робота могут быть масштабированы в зависимости от задач, а добавление дополнительных приводов позволит увеличить его мощность.
