Ray-bot – м’який плаваючий робот, прототипом якого є морська манта

Група дослідників з університету Чжецзян (Zhejiang University), Ханчжоу, Китай, очолювана професором Тіфенгом Лі (Tiefeng Li), створила м’якого робота Ray-bot, який плаває під водою, подібно манте, одному з видів великих морських скатів.

Спочатку цей робот розроблявся для досліджень життя підводного світу, але його з успіхом можна використовувати для досліджень місць корабельних аварій, авіаційних катастроф і для проведення огляду стану об’єктів підводної інфраструктури. Цей робот, створений переважно з прозорого полімерного матеріалу, не має механічного двигуна і він може рухатися під водою набагато швидше за інших видів м’яких роботів-риб.

Для того, щоб дати можливість їх роботу рухатися, Тіфенг Лі і його колеги придумали конструкцію штучних м’язів, які виготовлені зі спеціального діелектричного полімеру, який скорочується під впливом прикладеного до нього електричної напруги. Імпульси цієї напруги виробляються за допомогою найпростішої електронної схеми, яка черпає енергію з невеликої літій-іонної акумуляторної батареї. Скорочення штучних м’язів призводить в рух плавники робота, виготовлені з тонкого силікону, які здійснюють коливальні рухи.
Робот Ray-bot важить 90 грам, а його довжина становить 22 сантиметри. В якості елемента, керуючого напрямком руху, в конструкції робота використаний рухливий хвіст, положення якого змінюється за допомогою двох невеликих електромагнітів. При максимальній амплітуді і частоті помахів силіконовими “крилами”, робот-манта може розвивати швидкість в 6 сантиметрів в секунду. Це в два рази швидше за швидкість, яку можуть розвивати інші м’які підводні роботи, але це не йде ні в яке порівняння зі швидкістю, яку можуть розвивати під водою риби порівнянних з роботом розмірів.

Робот Ray-bot може функціонувати під водою при температурі від 0.4 до 74 градусів Цельсія. А одного заряду батареї вистачає на три години безперервного функціонування. Природно, цей час може істотно скоротитися, якщо на робота буде встановлена мініатюрна камера або інші додаткові датчики, що дозволяють контролювати навколишнє середовище.

Гнучкість і прозора “маскування” робота Ray-bot дозволять йому виробляти спостереження за морським середовищем, мінімально порушуючи її гармонію. “Наш робот, через його виду і принципу руху, не буде лякати істот, що живуть в морях і океанах” – розповідає Тіфенг Лі, – “Це дозволить нам досліджувати морське життя в умовах її природного місця існування”.