Инженеры-исследователи Университета Нотр-Дам (католического частного элитного исследовательского университета, расположенного в городе Саут-Бенд в штате Индиана США), спроектировали и построили роботизированное устройство, имитирующее принципы движения морской черепахи. Об этом сообщает международный веб-ресурс EnergyPortal. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Морские черепахи способны как величественно скользить по океанским водам, так и маневрировать, словно бронированные машины, по камням и песку на суше. Столь хорошая локомотивная приспособляемость этих существ делает их привлекательными образцами для специалистов по робототехнике, стремящихся извлечь преимущества особенностей способов передвижения.
«Уникальная форма тела морских черепах, морфология их ласт и разнообразные модели походки делают их очень легко адаптируемыми. Имитировать эту приспособляемость сложно, потому что это требует всех тонкостей понимания того, как морфология, гибкость и походка взаимодействуют с окружающей средой. Изучение способов, которыми морские черепахи адаптируют свою походку для пересечения сложной и разнообразной местности, способно помочь разработать более универсальных роботов», – отметила ведущий разработчик Ясмин Озкан-Айдин, доцент кафедры электротехники Университета Нотр-Дам.
Озкан-Айдин и ее коллеги-робототехники, в том числе из Дублинского университетского колледжа в Ирландии, спроектировали и построили роботизированную морскую черепаху, которую они затем протестировали в различных условиях на территории кампуса Нотр-Дам. Их робот в очень значительной мере имитирует движение настоящей морской черепахи: «передние ласты» двигают устройство вперед, а меньшие «задние ласты» позволяют корректировать направление движения.
Ключевые узлы их робота-«черепахи» – корпус овальной формы, четыре независимо управляемых по радиоканалу «ласта», электронный бортовой блок управления, мультисенсорное устройство и аккумулятор. Каркас корпуса и соединительные узлы «ласт» напечатаны на 3D-принтере с использованием жесткого полимера. Сами «ласты» отлиты из силикона, что обеспечивает им достаточную эластичность и жесткость.
Робот-«морская черепаха» был разработан с использованием обширных данных зоологических исследований – морфологии, моделей походки и гибкости плавников нескольких видов морских черепах. «Чтобы максимизировать адаптивность и универсальность, мы изучили модели передвижения разных видов и включили наиболее эффективные аспекты каждого из них», – пояснила Озкан-Айдин.
В конечном итоге робот смоделировал по размеру и строению детенышей морских черепах. Детеныши этих существ в живой природе особенно уязвимы – только один из тысячи доживает до зрелого возраста, поскольку обычно, на своем пути от гнезда к океану, они должны пройти сквозь частые атаки хищных морских птиц. Этот переход делается более опасным из-за дезориентирующего прибрежного ландшафта, содержащего массу разнотипных препятствий, и потому в их преодолении естественные адаптивные способности именно детенышей морских черепах смогли развиться в сторону максимальной эффективности.