Недавно были изобретены роботы, при помощи которых исследовать и эксплуатировать океан можно по-иному. Эти устройства работают дольше, чем подлодки, и погружаются на глубину, недоступную для человека. Их корпус способен защитить электронику и аккумуляторы от сильного водяного давления. Более подробно о новой технологии, разработанной учеными, поговорим ниже.
Отчет исследователей
Изыскатели обнародовали итоги исследования в журнале Nature. В отчете китайские ученые описали адаптацию аппаратного обеспечения, которое управляет мягкотелым роботом в океанских глубинах. Они опустили робота на глубину более 10 км в Марианскую впадину, а также сняли видео, где можно увидеть, как аппарат работает.
Изобретение эластичных роботов
В течение последних 10 лет исследователи занимались разработкой устройств, при помощи которых доказали, что жесткое оборудование не обязательно для изучения океанских глубин. Они изобрели роботов с эластичным корпусом, которые могут делать привлекательные вещи, к примеру, проникать в ограниченное пространство или в свою структуру вбирать живые клетки.
Теперь границы между робототехникой и биологией размыты, ведь поведение и форма новых аппаратов созданы согласно биологическим законам. «Мы нашли в глубоких желобах океана, которые расположены на глубине 8 км, рыб-улиток, - говорят ученые. – Именно эти существа вдохновили нас на изобретение прибора с эластичными элементами. Рыбы-улитки могут выдерживать колоссальное давление, так как их черепа полностью не закрыты и весьма мягкие. Эти рыбы отлично адаптированы к жизни на глубине».
Роботы с эластичным корпусом являются такими же гибкими. Но они должны быть оборудованы источниками питания, управляющей электроникой, исполнительными механизмами и прочими устройствами. Исследователи попытались сделать что-то более самодостаточное – аппарат, идентичный дистанционно управляемому транспортному средству.
Внесение корректировок
Исследователи протестировали под давлением одну из плат, на которой были размещены преобразователи мощности, процессоры и прочие детали. Они выяснили, что источник сбоев в работе роботов находится на стыке составляющих на плате. В итоге они поместили различные детали на отдельные платы, установили их в разные сегменты робота и соединили проводами. Это снизило нагрузку на плату в 6 раз.
Также они доработали механизм, который управляет плавниками робота. Эти плавники изготовлены из эластичного полимера, который сжимается и расширяется в ответ на действие электротока.
Тестирование
Конструкция оснащена электроникой и имеет хвост, который равен ее длине. На каждой стороне робота есть плавник, изгибающийся вверх и вниз. К плавникам прикреплены гибкие мембраны, обеспечивающие движение. Робот имеет длину 28 см. Он плавает не очень быстро, но может перемещаться на большие расстояния.
Испытание, которое запечатлено на видео, проводилось в озере на глубине 70 м. Первые тесты реализовывались в университете в баке с водой под высоким давлением. После робота погрузили на 3 км в Южно-Китайское море и наблюдали, как он демонстрирует свои плавательные способности. Далее прибор спустили на глубину 10 км в Марианскую впадину и проверили все механизмы. Как оказалось, все работало так, как и ожидалось.
Этот робот не может полностью заменить оборудование, которое сейчас используется для изучения океанов. Ведь его батарея не может работать дольше 1 часа. Кроме того, аппарат не очень маневренный и не может контролировать глубину погружения. И все же он работает и может даже действовать в экстремальных условиях.
