Παρακολουθήστε αυτό το ρομπότ χελιού να γλιστράει κάτω από το νερό

Μια ερευνητική ομάδα από το Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας σχεδίασε πρόσφατα και κατασκεύασε το δικό της ρομπότ κολύμβησης με πρότυπο τα χέλια των ωκεανών. Παρά τον σχετικά απλό σχεδιασμό του, οι βραβευμένοι υποβρύχιοι κυματισμοί του ρομπότ θα μπορούσαν να παρέχουν βασικές γνώσεις για τη βιολογία των εμπνεύσεών του από χέλι.

Οπως και


Νέος Επιστήμονας


τονίστηκε για πρώτη φορά στις 30 Νοεμβρίου, α

βιτρίνα βίντεο

της δουλειάς των συνεργατών.

Το

κλιπ αναδεικνύει τις ικανότητες του

1-γκίλα

, το αδιάβροχο ρομπότ της ομάδας μήκους σχεδόν τριών ποδιών. Διαθέτοντας οκτώ μηχανοκίνητα τμήματα, ένα εύπλαστο ουραίο πτερύγιο, καθώς και ένα τεμάχιο κεφαλής που περιέχει την μετωπική

μπαταρία

και την υπολογιστική μονάδα του, το 1-guilla ονομάστηκε προς τιμήν του πιο τεχνικού όρου για το

σώμα

ενός χελιού – αγκυλόμορφο. Το βίντεο των υδάτινων ταξιδιών της μηχανής πήρε πρόσφατα ένα

Gallery of Fluid Motion

βραβείο κατά τη διάρκεια του ετήσιου τμήματος Fluid Dynamics της American Physical Society του περασμένου μήνα.

Ενώ ο γωνιώδης εξελικτικός σχεδιασμός επιτρέπει στα χέλια με σάρκα και αίμα να μεταναστεύουν χιλιάδες μίλια χωρίς φαγητό, οι βιολόγοι δεν είναι απολύτως σίγουροι

πως

το υποείδος ψαριού καταφέρνει ένα τέτοιο κατόρθωμα. Εισάγετε το 1-guilla, του οποίου οι κινήσεις του σώματος θα μπορούσαν να τροποποιηθούν από τους σχεδιαστές του για να εξερευνήσουν διάφορα φυσικά μοτίβα, καθώς και την αλληλεπίδραση μεταξύ ενεργειακής απόδοσης και ταχύτητας

Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, εμφανίστηκε

μι

α κίνηση «στάσιμου κύματος» όταν η 1-guilla εναλλάσσεται επανειλημμένα μεταξύ ενός σχήματος S και της αρχικής, ευθείας θέσης του – μόνο για να χτυπήσει στο

νερό

. Στη συνέχεια, οι ερευνητές προγραμμάτισαν το 1-guilla να κυματίζει, έτσι ένα σχήμα S ταξίδεψε στο σώμα του. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, το ρομπότ δημιούργησε μια κίνηση «ταξιδεύοντος κύματος» επιτρέποντάς του να κινηθεί προς τα εμπρός. Η αύξηση του «πλάτους» της κάμψης του σώματός του παράλληλα με την επιμήκυνση του «μήκους κύματος» του σχήματος S οδήγησε επίσης σε ταχύτερη κολύμβηση.

Αλλά η κύρια επιρροή στο πόσο γρήγορα θα μπορούσε να κινηθεί το 1-guilla μέσα στο νερό είναι η ουρά του. Η αύξηση της γωνίας της ουράς στο μέγιστο εύρος των 45 μοιρών προσέφερε τη μεγαλύτερη ταχύτητα — αλλά με μεγάλο κόστος. Η μέγιστη εμβέλεια, ίσως προβλέψιμα, απαιτεί τη μέγιστη χρήση ενέργειας, η οποία δεν είναι ακριβώς μια κερδοφόρα στρατηγική για ταξίδια μεγάλων αποστάσεων.

[Related:


NASA hopes its snake robot can search for alien life on Saturn’s moon Enceladus


.]

«Για τον υπολογισμό της απόδοσης, η κατανάλωση ισχύος του κινητήρα (P) διαιρείται με την ταχύτητά του (U) για να ληφθεί το κόστος μεταφοράς (CoT),» εξηγεί η ομάδα στο

βίντεο επίδειξης του

.

Όσο περισσότερο οι κινήσεις του 1-guilla έμοιαζαν με ταξιδιωτικά κύματα, τόσο χαμηλότερο είναι το κόστος μεταφοράς του. Γνωρίζοντας αυτό, οι ερευνητές υποθέτουν ότι η συνολική αποτελεσματικότητα, και όχι η ταχύτερη δυνατή ταχύτητα, είναι το κλειδί για τη μακροχρόνια μετανάστευση ενός χελιού ενώ βρίσκεται σε σχετικά άδειο στομάχι.

Τα ρομπότ Serpentine είναι στην οργή αυτή τη στιγμή. Η NASA, για παράδειγμα, βάζει τις τελευταίες πινελιές στο εύστοχα ονομασμένο πρωτότυπο Exobiology Extant Life Surveyor (EELS). Φαινομενικά ο μεγαλύτερος αδερφός του 16 ποδιών και 200 ​​κιλών του EELS, το EELS θα μπορούσε μια μέρα να βρεθεί να διασχίζει τόσο την επιφανειακή όσο και την υπόγεια δίοδο στο παγωμένο φεγγάρι του Κρόνου, που πιθανότατα φιλοξενεί τη ζωή,

Εγκέλαδος

. Εν τω μεταξύ, οι μηχανικοί του MIT αποκάλυψαν πρόσφατα το δικό τους δομοστοιχειωτό χέλι μήκους τριών ποδιών, κατασκευασμένο από απλές δομές που μοιάζουν με πλέγμα γνωστές ως “voxels”.