Исследователи из Национального университета Сингапура создали робота MantaDroid, который предназначен для подводного наблюдения и исследования морского биоразнообразия.
Форма Манта выбрана не случайно, она лучше маскирует робота в водной среде. Манты – это род самых крупных скатов, которые являются единственными позвоночными животными, имеющими три пары функционирующих конечностей. Грудные плавники мант срастаются с головой, образуя ромбовидный диск, ширина которого превышает длину, а передняя часть грудных плавников преобразована в так называемые головные плавники. Они плавают, взмахивая своими грудными плавниками, как крыльями. В открытом море манты двигаются с постоянной скоростью по прямой, а у берега лениво кружат на поверхности воды.
«Манты являются одними из самых изящных и умелых пловцов, существующих в природе», — считает исследовательская группа университета во главе с профессорами Chew Chee Meng и Yeo Khoon Seng.
«В отличие от большинства подводных видов, манты обладают уникальным двигательным механизмом, который позволяет им совершать кругосветное путешествие по неспокойным морям, легко взмахивая их грудными плавниками. Эти отличительные особенности вызвали большой интерес в понимании науки, стоящей за механизмом, и о том, как включить подобные механизмы в автономные подводные аппараты».
MantaDroid весит всего 0,7 кг, его ширина составляет 63 см, длинна 35 см, и он способен плавать со скоростью 0,7 м в секунду в течение 10 часов. Робот практически не выделяется под водой от морских обитателей, и тем самым является альтернативой обычным подводным аппаратам, которые используются в настоящее время.
MantaDroid функционирует благодаря гибкими грудными плавниками, изготовленными из листов поливинилхлорида. Они используются вместо пропеллерных двигателей, используемых в обычных аппаратах, и имеют потенциал для работы в более широком диапазоне. Эти плавники прикреплены к плоскому и широкому телу, завершая имитацию настоящего манта. Тело вмещает ряд датчиков и может использоваться для различных целей, таких как изучение морского биоразнообразия, измерение гидрографических данных и выполнение поисковых операций.
«В отличие от других подводных роботов, которые реплицируют кинематику скатов, используя многомоторные двигатели для достижения активных действий во всех плавниках, MantaDroid питается только одним электродвигателем на каждом плавнике. Затем мы позволяем пассивной гибкости плавников естественным образом взаимодействовать с гидродинамикой воды, чтобы стимулировать последующие движения», — говорит профессор Chew Chee Meng.
MantaDroid был спроектирован и построен в течение двух лет, так как команда провела углубленное гидродинамическое исследование и множество экспериментов, в том числе тестирование 40 различных вариантов плавников.
Последние несколько лет привели к значительным изменениям в дизайне и технологиях беспилотных летательных аппаратов. Китайский производитель Ehang представил первый в мире пассажирский дрон, а интернет-магазин Amazon анонсировал службу доставки через дроны.
Дроны все чаще используются во всех сферах и уже более функционально, а не только как инструмент для фотографирования и создания фильмов. Например, в архитектуре они уже начали трансформировать способ проектирования зданий. Транспортная индустрия также исследует способы использования дронов. Land Rover недавно запустил транспортное средство Discovery, которое использует дрон для поисковых и спасательных операций, в то время как BMW показала концепт-кар, который способен садить дрон на специальную площадку, во время движения автомобиля.
