Ѕыстроногий робот €щерицей бегает по воде




—ходу трудно догадатьс€, что перед нами. Ёто нога робота, способного бегать по воде. «апаса плавучести у машинки нет никакого, зато она может с силой отталкиватьс€ от поверхности (кадр NanoRobotics Laboratory)..
—ходу трудно догадатьс€, что перед нами. Ёто нога робота, способного бегать по воде. «апаса плавучести у машинки нет никакого, зато она может с силой отталкиватьс€ от поверхности (кадр NanoRobotics Laboratory).


√овор€т, что секрет хождени€ по воде прост. Ќадо толкатьс€ быстро-быстро, чтобы не успеть проваливатьс€. ¬ природе этому фокусу научилась небольша€ €щерица, а в технике Ц небольшой робот, который внешне на €щерицу совсем не похож. ѕравда, пока робот делает лишь первые шаги под присмотром "родителей".

ќ том, как заставить машину бегать по поверхности воды, не полага€сь на силу јрхимеда, давно думают ћетин —итти, глава лаборатории нанороботов университета  арнеги-ћеллона и его коллеги —тивен ‘лойд (Steven Floyd), “еренс  иган (Terence Keegan) и ƒжон ѕалмизано (John Palmisano).

—итти, к слову, посто€нным читател€м "ћембраны" знаком. Ёто он и его подчинЄнные построили робота-геккона и микроробот-камеру. «аметим также, что, несмотр€ на название, группу интересуют как нано-, так и микромеханизмы, а ещЄ роботы традиционных, макроскопических размеров.

јвторы проекта построили два прототипа бегающих по воде машинок Ч с четырьм€ и двум€ ногами (фотографии NanoRobotics Laboratory)..
јвторы проекта построили два прототипа бегающих по воде машинок Ч с четырьм€ и двум€ ногами (фотографии NanoRobotics Laboratory).


–обот, который мог бы бегать одинаково хорошо и по суше, и по воде, смог бы найти массу применений: от радиоуправл€емых игрушек до небольших автоматизированных исследователей, способных двигатьс€ по любой поверхности. ј далее, кто знает, вдруг такие машины удастс€ построить столь большими, что они смогут нести на себе человека?

» пусть в природе так бегают лишь очень лЄгкие €щерицы, ведь если машину удастс€ сделать достаточно мощнойЕ

—обственно,секрет хождени€ по воде €щерицы-василиски раскрыли учЄным ещЄ в 2004-м, но группа —итти решила провести свои изыскани€. ќна пишет, что впервые составила математическую модель взаимодействи€ ног €щериц-василисков с водой.

ѕрежде чем строить роботов, инженеры детально вы€снили, как движутс€ лапки €щерицы, каждый еЄ сустав (иллюстрации NanoRobotics Laboratory)..
ѕрежде чем строить роботов, инженеры детально вы€снили, как движутс€ лапки €щерицы, каждый еЄ сустав (иллюстрации NanoRobotics Laboratory).


ѕостаравшись воспроизвести движени€ €щерицы в металле, исследователи построили роботов Water Runner.

јвторы этих бегающих по воде машин считают, что такой способ передвижени€ экономичнее традиционного плавани€, поскольку, мол, аппарат не сталкиваетс€ с сопротивлением, вызванным в€зкостью воды.

„етырЄхногий робот-€щерица в действии. Ќесмотр€ на то, что аппарат подвешен, он развивает заметную т€гу. Ёто видно по отклонению нитей от вертикали. Ќа левом кадре робот бежит влево, на правом Ч на зрител€ (кадры NanoRobotics Laboratory).
„етырЄхногий робот-€щерица в действии. Ќесмотр€ на то, что аппарат подвешен, он развивает заметную т€гу. Ёто видно по отклонению нитей от вертикали. Ќа левом кадре робот бежит влево, на правом Ч на зрител€ (кадры NanoRobotics Laboratory).


Ќадо сказать, что тема хождени€ по воде занимает умы исследователей из NanoRobotics Laboratory очень плотно.

Ќапомним, такой робот полагаетс€, оп€ть-таки, не на силу јрхимеда, а на силы поверхностного нат€жени€. ≈го тонкие и длинные ножки-проводки, покрытые водоотталкивающим полимером, не проваливаютс€ в воду, хот€ вес робота может составл€ть несколько граммов.

ƒве модели роботов-водомерок (вообще-то, их было построено значительно больше). ƒлина ног этих машинок составл€ет 5 сантиметров, толщина Ч доли миллиметра. "√ребные" ножки роботов (обычно это только пара ног из общего их числа в 6, 8 или 12, в зависимости от модели) совершают эллиптические движени€ (колеблютс€ одновременно по горизонтали и вертикали) 40 раз в секунду, но не проникают в воду, а бегут по ней. ќстальные ножки служат лишь дл€ поддержани€ сантиметровых машинок на плаву, исключительно за счЄт силы поверхностного нат€жени€ (фотографии NanoRobotics Laboratory).
ƒве модели роботов-водомерок (вообще-то, их было построено значительно больше). ƒлина ног этих машинок составл€ет 5 сантиметров, толщина Ч доли миллиметра. "√ребные" ножки роботов (обычно это только пара ног из общего их числа в 6, 8 или 12, в зависимости от модели) совершают эллиптические движени€ (колеблютс€ одновременно по горизонтали и вертикали) 40 раз в секунду, но не проникают в воду, а бегут по ней. ќстальные ножки служат лишь дл€ поддержани€ сантиметровых машинок на плаву, исключительно за счЄт силы поверхностного нат€жени€ (фотографии NanoRobotics Laboratory).


«а прошедшее врем€ этот проект получил развитие и, как сообщает PhysOrg.com, последние версии роботов-водомерок под названием STRIDE (Surface Tension Robotic Insect Dynamic Explorer) при собственном весе в 1 грамм могут нести вес до 9,3 грамма.

ќни могут бегать по слою воды толщиной всего 3 миллиметра. ј сама€ мощна€ модификаци€ такого робота, весом 6 граммов, развивает скорость в 8,7 сантиметра в секунду (первые роботы-водомерки показывали 3 сантиметра в секунду).

 онечно, водомерка жива€ разгон€етс€ куда сильнее Ц до 1,5 метров в секунду. Ќо зато роботы, как и насекомое, могут двигатьс€ в разные стороны, поворачивать и вращатьс€ на месте, даже п€титьс€ назад.

—ейчас —итти со товарищи работают над уменьшением веса своих созданий (жива€ водомерка весит всего 0,01 грамма), причЄм в них желательно не только имплантировать пьезоэлектрические микромоторы (благодар€ которым роботы и бегают), но и ухитритьс€ поместить туда различные датчики. ¬едь конечна€ цель проекта — создание микророботов, способных собирать различную информацию об окружающей среде, скажем, о загр€знении водоЄмов.

“ак может выгл€деть финальный вариант Water Runner. Ѕуквами показаны электромотор, блок управлени€, батаре€ и набор сенсоров с радиопередатчиком в качестве полезной нагрузки (иллюстраци€ NanoRobotics Laboratory).
“ак может выгл€деть финальный вариант Water Runner. Ѕуквами показаны электромотор, блок управлени€, батаре€ и набор сенсоров с радиопередатчиком в качестве полезной нагрузки (иллюстраци€ NanoRobotics Laboratory).


» Water Runner, и Water Strider доказали свою работоспособность на практике. Ќа страничках этих проектов можно найти несколько роликов испытаний данных машин.

ѕравда, пока роботы-€щерицы бегают по воде на прив€зи, компенсирующей их вес.   тому же энерги€ подаЄтс€ им извне, по проводам. » всЄ же лапки Water Runner молот€т по воде с завидной силой и, едва ли не главное, скоростью. ћожно предположить, что после оптимизации различных параметров, вроде траектории лап, подобные машинки вполне могут пробежатьс€ по воде уже самосто€тельно.

“ут уместно вспомнить, что роботы-водомерки также начинали свой путь с "прив€зных" рейсов, но теперь разгуливают по воде автономно, не хуже своих природных прототипов.

»сточник: Membrana

 лючевые слова:
роботизированный
nanorobotics
геккон
таракан
водомерка
–оботы подобные животным
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

–оботы-животные

¬озможно ¬ас заинтересует:

„етырехногий робот бегает трусцой и даже подпрыгивает
„етырехногий робот бегает трусцой и даже подпрыгивает



≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!
—мотрите также:

ќбратите внимание полезна€ информаци€.