Peldošais robots ir iemācījies sajust ūdens plūsmu ar "sānu līniju"

Peldošais robots ir iemācījies sajust ūdens plūsmu ar "sānu līniju"
Peldošais robots ir iemācījies sajust ūdens plūsmu ar "sānu līniju"
Anonim

Mīkstā robota prototips ir ieguvis "sānu līniju" - jutīgu orgānu, pateicoties kuram tas var kontrolēt ūdens spiedienu un ātrumu.

Attēls
Attēls

Zivis ir dominējošie dzīvnieki ūdens vidē, ko tai pielāgojuši simtiem miljonu gadu evolūcija. Tāpēc robotika, kas rada peldošas sistēmas darbam ūdenī, bieži iedvesmu meklē zivju uzbūvei un uzvedībai. Ne tik sen no viņiem aizgūtā peldēšanas barā taktika izrādījās veiksmīga. Un Ardiana Jusufi komanda no Maksa Planka inteliģento sistēmu institūta nolēma izmantot citu zivju iezīmi - sānu līnijas klātbūtni.

Šis jutīgais orgāns palīdz viņiem uztvert apkārtējā ūdens plūsmu, spiedienu un vibrāciju, lai orientētos un precīzāk kontrolētu savas kustības. Rakstā, kas publicēts žurnālā Advanced Intelligent Systems, Jusufi un viņa līdzautori prezentēja mīkstu robotu, kas ir aprīkots ar sensoru "sānu līniju". Tas ļauj viņam peldēties pret ūdens straumi un precīzi saglabāt nepieciešamo ātrumu, lai, piemēram, paliktu vietā straujas straumes vidū.

Robots noliecas, lai aizpildītu un iztukšotu sīkas silikona kameras, kas atrodas abās ķermeņa pusēs. Piepildot gaisu, kameras izstiepj savu pusi no robota, bet kameras pretējā pusē sabrūk, ļaujot ķermenim peldēt. "Sānu līnija" nav tik attīstīta kā zivīm: katrā robota pusē ir visplānākais mikrokanāls, kas izgatavots no tā paša silikona, piepildīts ar šķidru gallija-indija sakausējumu (eGaIn).

Kad ķermenis ir saliekts, kanāls, kas atrodas pretējā pusē, tiek izstiepts, kas palielina tā elektrisko pretestību. Precīzi mērījumi ļauj sistēmai reģistrēt brīdi, kad pretestība sasniedz noteiktu vērtību: tas ir, līkums sasniedz noteiktu leņķi. Šie skaitļi tiek salīdzināti ar spiedienu, kas bija nepieciešams, lai radītu silikona kamerās šādam līkumam.

Hidrodinamiskie aprēķini ļauj pārvērst šādus datus par spiediena un plūsmas ātruma rādītājiem. Tāpēc zinātnieki papildināja robotu ar inteliģentu vadības sistēmu, kas spēja izmantot "sānu līnijas" rādījumus, lai sekotu ūdens kustībai eksperimentālajā baseinā. Demonstrējot savas spējas, robots spēja saglabāt tādu peldēšanas ātrumu, kādā tas palika savā vietā neatkarīgi no straumes izmaiņām.

Populārs ar tēmu