Подводные роботы, вдохновленные природой, добиваются прогресса, но препятствия остаются

Подводные роботы сталкиваются со многими проблемами, прежде чем они смогут по-настоящему освоить глубину, например, устойчивость в неспокойных течениях. Новая статья опубликовано в журнале НПЖ Робототехника предоставляет всестороннюю обновленную информацию о том, где находится технология сегодня, включая значительный прогресс, вдохновленный движением лучей.

Подводные роботы – это не трюк. Они нужны нам, чтобы помочь нам исследовать примерно 74% дна океана, которое до сих пор остается загадкой. В то время как спутники, буи и технологии визуализации могут составить карту поверхности и верховьев океана, нам нужны подводные дроны для исследования и сбора данных из скрытых глубин.

Роботы, вдохновленные Рэем

Решение, как и многие инженерные проблемы, исходит от природы. Чтобы преодолеть ограничения традиционных винтов и улучшить маневренность, исследователи разработали роботы, вдохновленные лучами. Эти машины имитируют плоскую и эффективную форму тела ската, что позволяет им скользить по воде и оставаться устойчивыми даже при сильном течении.

«Роботы, вдохновленные лучами, обычно следуют тенденциям соотношения сторон грудных плавников и стиля передвижения, наблюдаемым у естественных лучей: более высокие соотношения сторон ширины и длины в основном наблюдаются у колеблющихся лучей, тогда как более низкие соотношения сторон наблюдаются у волнообразных лучей», — прокомментировали исследователи в своей статье.

В обзоре команда рассмотрела 47 роботов, вдохновленных лучами, и сравнила, как они двигаются и ориентируются. Они обнаружили, что существует несколько типов приводов, приводящих в движение крылья. Наиболее распространенными были стандартные электродвигатели (сервоприводы), которые хорошо подходят для более крупных роботов, но могут быть слишком тяжелыми или жесткими для меньших конструкций.

Другие роботы с лучевыми плавниками используют мягкие подушечки, похожие на воздушные шары, которые надуваются воздухом или водой, чтобы сгибать крылья, а некоторые используют умные материалы, которые меняют форму при срабатывании электрического сигнала. Есть даже микроскопические роботы питается от живых клеток сердца, которые сокращаются, создавая колебательные движения.

Размер имеет значение

Одним из наиболее важных выводов стало то, что когда дело касается производительности, размер имеет значение. Крошечные роботы размером примерно с монету хорошо работают с гибкими материалами, которые сгибаются под воздействием электрического импульса. Точно так же большие роботы размером с обеденную тарелку хорошо работают с традиционными двигателями.

Проблема в роботах среднего размера. В этом масштабе электроимпульсные материалы недостаточно мощны, чтобы протолкнуть их через воду, а традиционные двигатели часто слишком тяжелы. Поиск решения продолжается.

Хотя авторы обзора заявляют, что в области движения были достигнуты большие успехи, следующей большой задачей является оснащение роботов способностью чувствовать воду и искусственным интеллектом для навигации.

© 2026 Сеть Science X