Исследователи разработали роботизированный плавник, который движется под водой с необычайной плавностью. Устройство оснащено электронной «кожей», способной чувствовать течения и адаптироваться к ним. Об этом сообщает New Atlas.

Разработкой занималась группа ученых из Саутгемптонского университета (Великобритания), Эдинбургского университета (Великобритания) и Делфтского технологического университета (Нидерланды). Они объединили мягкую робототехнику и принципы биомимикрии.

В воде роботам двигаться значительно сложнее, чем на суше: плотность воды в 800 раз выше плотности воздуха. Это усиливает такие факторы, как сопротивление и присоединенная масса, замедляя движение и увеличивая энергозатраты. Кроме того, в водоемах редко бывает спокойно: скорость и направление потоков часто меняются быстро и непредсказуемо.

Для дистанционно управляемых и автономных подводных аппаратов, которые выполняют инспекции или ремонт, турбулентность может привести к потере устойчивости и отклонению от курса. Традиционно инженеры решали эти проблемы с помощью жестких обтекаемых корпусов и активных систем управления. Также изучались мягкие материалы для пассивного поглощения внешних воздействий.

Однако у этих решений есть недостатки. Чем активнее робот противостоит возмущениям, тем больше энергии он потребляет. Механические системы, постоянно двигающие крылья или сочленения, подвержены износу и усталости. А системы из мягких материалов без встроенных датчиков и обратной связи ограничены в способности реагировать на быстрые изменения.

Исследователи обратили внимание на то, как рыбы и птицы справляются с аналогичными условиями. Ответ они нашли в проприоцепции — способности животных ощущать силы, действующие в жидкости, и реагировать на них. Рыбы и птицы чувствуют положение и деформацию своих крыльев или плавников и в реальном времени подстраивают их для сохранения устойчивости.

Разработанный плавник имитирует эту способность. Его «кожа» улавливает тонкие изменения в водных потоках, а мягкая конструкция позволяет адаптироваться к ним без жестких механических движений.

Текст: Майя Цветкова

Изображение: Саутгемптонский университет

Подписывайтесь на каналы Let AI be в Telegram и «ВКонтакте» — оставайтесь в курсе главных новостей в сфере искусственного интеллекта!