Ένα πόδι ρομπότ σαν κριλ θα μπορούσε μια μέρα να κολυμπήσει στις θάλασσες

Οι μηχανικοί ρομποτικής είναι ένα βήμα πιο κοντά στην κατασκευή ενός σμήνος από bots κριλ ικανών για υποβρύχια εξερεύνηση, καθώς και ίσως μια μέρα να βοηθήσουν σε μελλοντικές αποστολές έρευνας και διάσωσης. Σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύθηκε νωρίτερα αυτό το μήνα στο


Επιστημονικές Εκθέσεις


, μια ομάδα στο Πανεπιστήμιο Μπράουν που εργάζεται μαζί με ερευνητές στο Universidad Nacional Autónoma de México πρόσφατα σχεδίασε και κατασκεύασε μια ρομποτική πλατφόρμα που ονομάστηκε Pleobot. Είναι ένα «μοναδικό ρομποτικό κολυμβητικό εξάρτημα εμπνευσμένο από κριλ», λένε οι ερευνητές ότι είναι ο πρώτος μηχανισμός που επιτρέπει μια ολοκληρωμένη μελέτη αυτού που είναι γνωστό ως μεταχρονική πρόωση.

Ενώ το

ρομπότ

έχει μήκος περίπου 1 πόδι, βασίζεται σε κριλ, έναν μικροσκοπικό βιολογικό οργανισμό σε μέγεθος συνδετήρα. Παρά το μικρό τους μέγεθος, τα κριλ ταξιδεύουν τακτικά συγκριτικά

τεράστιες αποστάσεις

— κάθετη μετανάστευση πάνω από 3.200 πόδια δύο φορές την ημέρα. Ένα κλειδί για αυτά τα καθημερινά ταξίδια είναι η μεταχρονική τους κολύμβηση – μια μορφή κίνησης που συναντάται συχνά σε υδρόβια πλάσματα με πολλά πόδια, συμπεριλαμβανομένων των γαρίδων και των κωπηπόποδων, στα οποία τα άκρα τους κυματίζουν σε κυματοειδή σχέδια για να τα ωθήσουν μέσα από τις υδάτινες κατοικίες τους.

[Related: When krill host social gatherings, other

ocean

animals thrive.]

Για χρόνια, η μελέτη των περιπλοκών της μεταχρονικής πρόωσης περιοριζόταν στην παρατήρηση ζωντανών οργανισμών. Σε δήλωση

δημοσιεύθηκε τη Δευτέρα

Ωστόσο, η επικεφαλής συγγραφέας της εργασίας Sara Oliveira Santos εξήγησε ότι το Pleobot επιτρέπει «απαράμιλλη ανάλυση και έλεγχο» για την εξέταση της κολύμβησης που μοιάζει με κριλ, συμπεριλαμβανομένης της μελέτης του τρόπου με τον οποίο η μεταχρονική πρόωση επιτρέπει στα πλάσματα να «εξέχουν στους ελιγμούς κάτω από το νερό».

Το Pleobot κατασκευάζεται κυρίως από 3D εκτυπωμένα μέρη συναρμολογημένα σε τρία αρθρωτά τμήματα. Οι ερευνητές μπορούν να ελέγχουν ενεργά τα δύο πρώτα τμήματα του ποδιού που μοιάζει με κριλ, ενώ τα διραμώδη (δύο διακλαδισμένα) ακραία πτερύγια κινούνται παθητικά στο νερό.

«Έχουμε στιγμιότυπα των μηχανισμών που χρησιμοποιούν για να κολυμπούν αποτελεσματικά, αλλά δεν έχουμε ολοκληρωμένα δεδομένα», δήλωσε ο μεταδιδακτορικός συνεργάτης Nils Tack. «Κατασκευάσαμε και προγραμματίσαμε ένα ρομπότ που μιμείται με ακρίβεια τις βασικές κινήσεις των ποδιών για να παράγει συγκεκριμένες κινήσεις και να αλλάξει το σχήμα των εξαρτημάτων. Αυτό μας επιτρέπει να μελετήσουμε διαφορετικές διαμορφώσεις για να λάβουμε μετρήσεις και να κάνουμε συγκρίσεις που διαφορετικά δεν είναι εφικτές με ζωντανά ζώα».

[Related: In constant darkness, Arctic krill migrate by twilight and the Northern Lights.]

Σύμφωνα με τη μελέτη, η παρατήρηση του Pleobot επέτρεψε ακόμη και στους ερευνητές να προσδιορίσουν έναν προηγουμένως άγνωστο παράγοντα κίνησης κριλ – πώς δημιουργούν ανύψωση ενώ κολυμπούν προς τα εμπρός. Όπως εξήγησε η ομάδα, το κριλ πρέπει να κολυμπά συνεχώς για να αποφύγει τη βύθιση, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να παράγεται τουλάχιστον κάποια ανύψωση ενώ κινείται οριζόντια μέσα στο νερό. Όπως εξήγησε ο Yunxing Su, άλλος μεταδιδακτορικός συνεργάτης που συμμετείχε στο έργο, «Εντοπίσαμε μια σημαντική επίδραση μιας περιοχής χαμηλής πίεσης στο πίσω μέρος των ποδιών κολύμβησης που συμβάλλει στην ενίσχυση της δύναμης ανύψωσης κατά τη διάρκεια της κίνησης ισχύος των κινούμενων ποδιών. ”

Προχωρώντας προς τα εμπρός, η ομάδα ελπίζει να επεκτείνει περαιτέρω την κατανόησή της για την ευκίνητη κολύμβηση που μοιάζει με κριλ και να την εφαρμόσει σε μελλοντικές επαναλήψεις Pleobot. Αφού ακονίσαμε αυτό το σχέδιο — το οποίο έφτιαξε η ομάδα

ανοιχτή πηγή

online—οι μηχανισμοί με τα πόδια κριλ θα μπορούσαν τελικά να βρουν το δρόμο τους σε υποβρύχια ρομπότ για κάθε είδους χρήσεις, συμπεριλαμβανομένης της εξερεύνησης και ακόμη και των αποστολών διάσωσης.

Ρίξτε μια ματιά στο πώς κινείται, παρακάτω: