Исследователи из Шэньянского института автоматизации Китайской академии наук разработали многорежимную плавающую мягкую роботизированную рыбу. Черпая вдохновение из высокочувствительной системы боковой линии и усовершенствованных механизмов активации мышц естественных рыб, новая конструкция объединяет возможности активации, восприятия и управления, предлагая значительные достижения в подводной робототехнике.
В исследовании, опубликованном 21 января в журнале IEEE Transactions on Robotics, представлена мягкая роботизированная рыба , способная плавать в четырех различных режимах, превосходящая аналогичные системы как по универсальности, так и по сенсорным возможностям.
Исследование знаменует собой значительный прогресс в трех важнейших областях: стратегии кооперативного управления для многоприводных устройств, внедрение гибких встроенных сенсорных систем и интеллектуальное переключение режимов, адаптивное к окружающей среде.
Подражая биологической структуре скумбрии, исследователи использовали технологию 3D-печати для разработки гибкой бионической структуры в паре с мягким актуатором. Актуатор объединяет три специализированных компонента, расположенных в функциональных слоях: пружины сжатия, диэлектрические эластомерные мембраны и гибкие электроды.
Для воссоздания системы боковой линии рыбы, которая обнаруживает движение и изменения окружающей среды, исследователи разработали высокоточные гибкие датчики деформации. Эти датчики позволяют роботизированной рыбе ощущать свое состояние плавания и изменения в окружающей жидкой среде, что позволяет ей адаптивно переключаться на оптимальные режимы плавания.
Кроме того, синергически управляя амплитудой возбуждения и последовательностью работы множества бионических мышечных единиц, роботизированная рыба успешно воспроизводит различные режимы плавания, наблюдаемые у настоящих рыб, и адаптируется к различным условиям плавания.
