Όπως αναφέρει ο ρωσικός ιστότοπος «Agrotime», ερευνητές του Καζανικού Ομοσπονδιακού Πανεπιστημίου ανέπτυξαν νέα μαθηματική μέθοδο που θα μπορούσε να φέρει πιο κοντά την ανάπτυξη υποβρύχιων ρομπότ που κινούνται με πτερύγια αντί για προπέλες
Σχετικά Άρθρα
Μια εκπληκτική ανακάλυψη μέσα στα ψάρια θα μπορούσε να αλλάξει όσα γνωρίζουμε για τον ωκεανό (scitechdaily.com)
Δεν είναι σενάριο επιστημονικής φαντασίας. Ρώσοι ερευνητές επιχειρούν να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο κινούνται οι υποβρύχιες ρομποτικές κατασκευές, αντικαθιστώντας την κλασική προπέλα με… πτερύγια που μιμούνται την κίνηση των ψαριών. Η τεχνολογία ανοίγει τον δρόμο για μια νέα γενιά «ρομποτικών ψαριών», ικανών να κινούνται πιο φυσικά και αθόρυβα μέσα στο νερό.
Από την προπέλα στη βιομιμητική κίνηση
Η βασική ιδέα είναι απλή, αλλά τεχνολογικά ιδιαίτερα απαιτητική: αντί ένα υποβρύχιο ρομπότ να προωθείται μέσω μιας περιστρεφόμενης προπέλας, η κίνηση να παράγεται από πτερύγια που κινούνται με τρόπο παρόμοιο με εκείνον ενός πραγματικού ψαριού.
Πρόκειται για προσέγγιση που εντάσσεται στη λεγόμενη βιομιμητική ρομποτική, δηλαδή στην προσπάθεια των μηχανικών να αντιγράψουν μηχανισμούς που η φύση έχει εξελίξει εδώ και εκατομμύρια χρόνια.
Τα ψάρια αποτελούν ένα από τα πιο χαρακτηριστικά παραδείγματα αποδοτικής κίνησης στο νερό. Η αξιοποίηση της συγκεκριμένης αρχής μπορεί να προσφέρει στα ρομποτικά συστήματα μεγαλύτερη ευελιξία και καλύτερο έλεγχο στις υποβρύχιες μετακινήσεις.
Γιατί τα πτερύγια μπορούν να αλλάξουν τα δεδομένα
Η προπέλα παραμένει εξαιρετικά αποτελεσματική για πολλές εφαρμογές, όμως η κίνηση ενός ψαριού παρουσιάζει διαφορετικά πλεονεκτήματα.
Ένα ρομποτικό σύστημα που μιμείται την κίνηση των ψαριών μπορεί να πραγματοποιεί πιο ομαλές αλλαγές κατεύθυνσης και να επιχειρεί σε περιβάλλοντα όπου απαιτείται μεγαλύτερη ακρίβεια.
Παράλληλα, η απουσία μιας κλασικής περιστρεφόμενης προπέλας θα μπορούσε να περιορίσει ορισμένα από τα προβλήματα που συνδέονται με την κίνηση συμβατικών υποβρύχιων ρομπότ.
Η μεγάλη πρόκληση είναι ο έλεγχος της κίνησης
Το δύσκολο κομμάτι, ωστόσο, δεν είναι απλώς η κατασκευή ενός πτερυγίου.
Οι ερευνητές πρέπει να καταφέρουν να ελέγξουν με ακρίβεια τη συχνότητα, το πλάτος και τη χρονική ακολουθία των κινήσεων, ώστε το ρομπότ να αποκτά ώση χωρίς να καταναλώνει υπερβολική ενέργεια.
Παράλληλα, το σύστημα πρέπει να παραμένει σταθερό και να μπορεί να αλλάζει κατεύθυνση με ακρίβεια.
Αυτό απαιτεί συνδυασμό μηχανικής, ηλεκτρονικών συστημάτων ελέγχου και αλγορίθμων που επιτρέπουν στο ρομπότ να «μεταφράζει» τις εντολές σε κινήσεις μέσα στο νερό.
Από την έρευνα στις πραγματικές εφαρμογές
Η τεχνολογία των ρομποτικών ψαριών δεν αφορά μόνο την επίδειξη μιας εντυπωσιακής μηχανικής κατασκευής.
Τέτοιου είδους αυτόνομα ή τηλεκατευθυνόμενα υποβρύχια συστήματα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε αποστολές παρακολούθησης, έρευνας και συλλογής δεδομένων κάτω από την επιφάνεια του νερού.
Ενδεικτικά, η βιομιμητική προσέγγιση θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε περιβαλλοντική παρακολούθηση, στην καταγραφή της θαλάσσιας ζωής, στην επιθεώρηση υποβρύχιων υποδομών αλλά και σε αποστολές όπου απαιτείται διακριτική κίνηση.
Το μεγάλο στοίχημα: αυτονομία και ενεργειακή αποδοτικότητα
Για να περάσουν τα ρομποτικά ψάρια από το εργαστήριο στην ευρύτερη χρήση, δύο παράγοντες θα είναι καθοριστικοί: η ενεργειακή αποδοτικότητα και η αυτονομία.
Ένα υποβρύχιο ρομπότ πρέπει να μπορεί να λειτουργεί για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς συχνή επαναφόρτιση ή ανθρώπινη παρέμβαση.
Η φύση προσφέρει εδώ ένα εξαιρετικά ενδιαφέρον μοντέλο. Η κίνηση των ψαριών δεν βασίζεται σε μια απλή περιστροφική κίνηση, αλλά σε σύνθετες αλληλεπιδράσεις μεταξύ σώματος, πτερυγίων και νερού.
Η προσπάθεια των ερευνητών είναι να μετατρέψουν αυτή τη φυσική αποτελεσματικότητα σε μηχανική λύση.
Ένα διαφορετικό μέλλον για τα υποβρύχια ρομπότ
Η εξέλιξη αυτή εντάσσεται σε μια ευρύτερη διεθνή τάση: την ανάπτυξη ρομπότ που δεν μοιάζουν πλέον με συμβατικές μηχανές, αλλά με οργανισμούς που υπάρχουν ήδη στη φύση.
Αν οι τεχνολογικές προκλήσεις ξεπεραστούν, τα «ρομποτικά ψάρια» θα μπορούσαν να αποτελέσουν ένα νέο εργαλείο για την εξερεύνηση του υποβρύχιου κόσμου.
Και το πιο εντυπωσιακό στοιχείο ίσως είναι ακριβώς αυτό: το μέλλον της υποβρύχιας ρομποτικής μπορεί να μην κινείται με περισσότερες και ισχυρότερες προπέλες, αλλά με έναν μηχανισμό που η φύση τελειοποίησε πολύ πριν εμφανιστεί ο άνθρωπος.
www.worldenergynews.gr
