Разработан мягкий робот, двигающийся как кальмар (видео)

Податливость и гибкость мягких роботов обеспечивают их уникальное преимущество при работе с хрупкими объектами или в неструктурированной среде. Однако скорость передвижения мягких роботов, особенно в воде, затруднено особенностями его конструкции. Решить проблему смогли разработчики из Калифорнийского университета в Сан-Диего, создавшие робота имитирующего реактивное движение кальмаров в воде. Не обладая жестким скелетом, кальмар развивает высокую скорость, превосходящую скорость других беспозвоночных в жидкой среде. Новый мягкий робот получил соответствующее название - кальмарбот.

Основной задачей мягкого кальмарбота является работа в непосредственной близости от живых подводных существ и коралловых рифов. Податливость конструкции мягких роботов сохраняет нетронутой подводную флору и фауну, позволяет работать в местах, где невозможно использовать жесткие механические аппараты с традиционными винтовыми двигателями. Перед инженерами стояла задача не только обезопасить окружающую среду от действий робота, но и сделать его маневренным и скоростным.

Для передвижения под водой кальмар использует принцип гидрореактивного движения, засасывая воду в мантийную полость и выталкивая ее через мышечную воронку. Такое передвижение происходит циклично и при этом формы тела на каждом из этапов претерпевает значительные изменения.


Аналогичный принцип использован и в мягком кальмарботе. Специальные гибкие «ребра» объединяют сопло и кольцо затвора, через которое происходит поступление воды в полость аппарата. Сразу же после закачки воды в полость, затвор закрывается, «ребра» сжимаются и через сопло выбрасывается гидрореактивная струя передающая устройству импульс для движения.

В результате экспериментов кальмарбот смог развить скорость от 18 до 32 см в секунду (0,94 длины тела в секунду). Среди современных мягких подводных роботов это самая большая скорость. В кальмарботе установлен автономный источник питания, а также датчики и камеры. Разворот сопла позволяет роботу совершать маневрирование. Во время тестовых заплывов в аквариуме университета, среди морских обитателей, кальмарбот не нанес вред ни одному живому существу.