Учёные Школы инженерии и прикладных наук им. Генри Самуэли при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA Samueli School of Engineering) создали принципиально нового плавательного робота, который приводится в действие и управляется постоянным источником света. Устройство получило название OsciBot. Оно движется путём создания колебаний в хвостовой части и вполне может стать прототипом автономных подводных кораблей и функциональных роботов нового поколения. В основе работы работы OsciBot лежит принцип фототаксиса – движения к источнику света или от него, которое распространение в животном мире. По такому принципу существуют мотыльки или медузы, которых привлекает всё светящееся.

OsciBot напрямую питается от источника постоянного света, и не зависит от батареи. Он изготовлен из мягкого гидрогеля, который при помещении в воду увеличивается в размерах и реагирует на свет. В ходе исследований учёные решили главную дилему последних лет: создали принципиально новую интеллектуальную машину, которая не будет зависеть от аккумуляторов и какого-либо источника энергии, а кроме того, робот двигается в колебательном режиме, и за счёт такого способа перемещения плывёт вперёд.

В ходе эксперимента из гидрогеля был сконструирован гибкий цилиндр длиной 2 см, который закрепили на дне резервуара для воды. Когда на цилиндр направили луч света, он начал колебаться с частотой 66 раз в минуту. Оказалось, что скорость колебаний материала регулируется в зависимости от длины и толщины цилиндра, а также от того, какое количество света на него попадает. Так был создан робот OsciBot, имеющий длинный хвост и туловище в форме доски для сёрфинга. Когда свет от лазера попадает на определённый участок на хвосте, он нагревается, а затем перемещается ближе к источнику света. При этом нагретый участок остывает и снова опускается под воду. Так робот поступательно перемещается.

Исследователи подчеркивают, что генерация колебаний зависит от кратковременной подачи энергии, к ним относится импульсный свет или переменный ток. Этот способ генерации колебаний намного дешевле установки аккумуляторов, к тому же, он не требует особых технических затрат и, самое главное, безопасен для окружающей среды.

Специалист UCLA в области материаловедения и инженерии Юсен Чжао заявил, что процесс плавания робота OsciBot – фундаментальная демонстрация того, как прямой и постоянный свет влияет на движение и определяет его направление. Учёный подчеркнул, что мир стоит на пороге создания роботизированных конструкций без тяжелых батарей и силовых кабелей. В большем масштабе идея может использоваться для конструкции гигантских корабельных винтов или лодок, использующих солнечный свет для маневра. Конструкцию возможно адаптировать для использования других видов энергии – акустических волн, электронных и магнитных сигналов.

Автор: Татьяна Козодой


Читайте также:

Компания Sony Design анонсировала выставку Affinity in Autonomy в Лондоне

Роботы-курьеры от стартапа Starship

Комментарии