Onderwaterspringrobot demonstreert door de natuur geïnspireerde springvermogens

k1 1

Vergeet Olympische hoogspringers; Als je echt indrukwekkende verticale sprongen wilt zien, hoef je niet verder te kijken dan waterdieren zoals de walvis, dolfijn en zelfs de eenvoudige mobula-stralen - die allemaal in staat zijn zichzelf met gracieus gemak uit het water en de lucht in te lanceren. Lenen van deze techniekhebben onderzoekers van de Cornell University een doorbrekende robot ontwikkeld die in staat is om vergelijkbare oogverblindende prestaties te leveren in een tank met water.

"In deze studie hebben we de fysica van springende waterdieren [opgehelderd] door biologische gegevens te analyseren, vereenvoudigde experimenten uit te voeren en theoretische modellen te maken," Sunghwan Jung, universitair hoofddocent bij Cornell’s Department of Biological and Environmental Engineering, aan Digital Trends.

Aanbevolen video's

“Door asymmetrische lichamen uit het water te schieten, hebben we twee verschillende regimes gevonden die de spronghoogte bepalen in relatie tot de verhouding tussen traagheid en zwaartekracht,” vervolgde Jung. “Op basis van deze bevindingen werd een bio-geïnspireerde robot gebouwd om uit water te springen. Bij het verlaten van het water vervoert de robot een grote hoeveelheid vloeistof, ook wel meegevoerde massa genoemd. Er werd een theoretisch model ontwikkeld om de springhoogte van verschillende wateruitstromende lichamen te voorspellen laat zien dat de massa van de meegevoerde vloeistof ten opzichte van de massa van het lichaam het maximale springen beperkt hoogte."

Verwant

  • Een kleine, op insecten geïnspireerde robot heeft de snelheid van een kakkerlak en de behendigheid van een cheetah
  • Robots zijn in 2020 met grote sprongen vooruitgegaan. Dit waren de hoogtepunten
  • Sprongen, grenzen en verder: de wendbaarheid van robots vordert in een koortsachtig tempo

De onderzoekers kozen ervoor om de technieken te lenen van twee van de dieren die ze bestudeerden. Deze omvatten roeipootkreeftjes, een groep kleine schaaldieren die in vrijwel elke wateromgeving voorkomen, en kikkers. Beiden gebruiken de klapperende beweging van aanhangsels om te springen. Bij roeipootkreeftjes gebeurt dit door hun antennes naar beneden te bewegen om te springen. Bij kikkers wordt dit bereikt door ze naar beneden te duwen en vervolgens met hun voeten te klapperen.

De robot van het team – die lijkt op een deurscharnier dat aan een rubberen band is bevestigd – maakt gebruik van een soortgelijke klapperende beweging met behulp van zijn twee aanhangsels. Zoals uit de bovenstaande video te zien is, zijn de resultaten behoorlijk indrukwekkend. Jung merkte echter op dat er nog veel meer werk moet worden verzet voordat deze ontwikkeling kan worden opgenomen in echte robotsystemen.

“Ik zou willen benadrukken dat onze robot een proof-of-concept vertoont en nog lang niet in de echte wereld kan worden ingezet”, zei hij. “Maar we denken erover om dit robotsysteem te gebruiken om toezicht te houden in de buurt van waterbassins om de omgeving te monitoren. We zouden deze robot bijvoorbeeld [op een dag] in een rivier kunnen inzetten. Het zal langs de rivier stromen zonder enig voortstuwingsmechanisme. Wanneer de robot een giftige chemische stof in de buurt waarneemt, springt hij en maakt een foto van de locatie of zendt een extern signaal uit om de toxiciteit in de rivier te melden.”

Aanbevelingen van de redactie

  • De geweldige Atlas-robot laat zien dat hij bijna klaar is voor gebruik
  • Onderzoekers hebben een vliegende, op vogels geïnspireerde robot gebouwd, compleet met klauwen
  • Op insecten geïnspireerde reparatierobot klampt zich vast aan gigantische turbinebladen met zuigpoten
  • Met behulp van gepulseerde laserstralen kan een kleine robot ‘lopen’
  • Deze snelle, kleine, zachte robot is geïnspireerd op de manier waarop een cheetah rent

Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.