Разработан подводный робот-осьминог с щупальцами из пластика

Исследователи из Пекинского университета разработали подводного робота OUT-Robot, способного быстро менять жесткость своих манипуляторов для захвата предметов различной формы и веса. Устройство прошло испытания в бассейне глубиной два метра, где успешно сортировало мусор и поднимало грузы массой более полукилограмма.

Конструкция робота состоит из шести манипуляторов, изготовленных из полимера с памятью формы на основе полимолочной кислоты. Материал размягчается при подаче электрического напряжения и затвердевает после прекращения нагрева. Переход из мягкого состояния в жесткое занимает 0,8 секунды, а обратный процесс длится 1,3 секунды.

Быстрое охлаждение материала достигается благодаря трехслойной конструкции теплового интерфейса. Внутренний силиконовый слой распределяет тепло равномерно, внешний слой служит барьером при нагревании, а окружающая вода выступает активным охладителем. Это позволило сократить время смены состояния в десятки раз по сравнению с предыдущими системами на основе полимеров с памятью формы, которым требовались десятки секунд на охлаждение воздухом.

При тестировании манипуляторы OUT-Robot продемонстрировали прочность в 25 раз выше, чем у обычных мягких щупалец. Шесть манипуляторов способны выдерживать нагрузку свыше четырех ньютонов. В ходе испытаний робот поднял стеклянную бутылку, рыболовную сеть и собрал хрупкие биологические образцы.

После захвата груза робот поднимается вертикально, надувая мягкий корпус, как воздушный шар. Этот метод активного контроля плавучести не требует топлива. Процесс захвата потребляет около 75 джоулей электроэнергии за 1,3 секунды, тогда как подъем практически не требует энергии.

Робот может передвигаться по дну со скоростью 70 сантиметров за 55 секунд, маневрируя путем выпуска водяных струй. Каждый манипулятор функционирует независимо и может использовать разные режимы захвата с нулевым потреблением энергии при фиксации формы.

Авторы разработки предполагают использовать OUT-Robot для защиты и восстановления морских экосистем, сбора образцов и утилизации отходов. Возможно создание роя из нескольких устройств для выполнения комплексных подводных операций.

Источник: New Atlas