Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего построили робота, похожего на кальмара, который может самостоятельно плавать и двигаться, создавая струи воды. Робот оснащен собственным источником энергии. Он также может нести датчик, например, камеру для подводных исследований.

Исследователи подробно рассказывают о своей работе в недавнем выпуске журнала Bioinspiration and Biomimetics.

«По сути, мы воссоздали все ключевые особенности, которые кальмары используют для высокоскоростного плавания, — объясняет Майкл Т. Толли, один из старших авторов статьи и профессор кафедры механической и аэрокосмической техники Калифорнийского университета в Сан-Диего. — Это первый непривязанный робот, который может генерировать реактивные импульсы для быстрого передвижения, как кальмар, и может достигать этих реактивных импульсов, изменяя форму своего тела , что повышает эффективность плавания».

Этот робот-кальмар изготовлен в основном из мягких материалов, таких как акриловый полимер, с несколькими жесткими деталями с трехмерной печатью и лазерной резкой. Использование мягких роботов в подводных исследованиях важно для защиты рыб и кораллов, которые могут быть повреждены жесткими роботами. Но мягкие роботы, как правило, двигаются медленно и испытывают трудности с маневрированием.

Исследовательская группа, в которую входят робототехники и эксперты в области компьютерного моделирования, а также экспериментальной гидродинамики, обратилась к головоногим моллюскам как к хорошей модели для решения некоторых из этих проблем. Например, кальмары могут развивать максимальную скорость среди водных беспозвоночных благодаря механизму реактивного движения.

Их робот забирает в свое тело объем воды, сохраняя при этом упругую энергию в коже и гибких ребрах. Затем он высвобождает эту энергию, сжимая свое тело, и генерирует струю воды, чтобы двигаться.

Исследователи провели несколько экспериментов, чтобы найти оптимальный размер и форму сопла, которое будет приводить в движение робота. Это, в свою очередь, помогло им повысить эффективность робота и его способность маневрировать и двигаться быстрее. Скорость робота составляет примерно от 18 до 32 см в секунду (примерно 0,8 км в час), что гораздо быстрее, чем у большинства других прототипов из мягких материалов.