Инженеры MIT создали робота-утку, летающего и ныряющего
В Массачусетском технологическом институте разработан крылатый робот FAAV весом менее 300 граммов. Он способен летать и плавать под водой, используя машущие крылья. Устройство имитирует движения ныряющих птиц, таких как утки. Испытания прошли в лаборатории и на Женевском озере. Робот эффективно переключается между средами, подбирая оптимальную частоту взмахов. В будущем он поможет океанологам безопасно и недорого собирать пробы воды или планктона в труднодоступных местах.
В природе существует около 100 видов птиц-амфибий, включая уток, кайр, гагар и буревестников. Их кости тяжелее и плотнее, что уменьшает плавучесть и помогает нырять. Крылья под водой превращаются в жесткие ласты, а затем снова расправляются для полета.
Разработчики изучили биологию таких птиц, совершающих около 10 взмахов в секунду в воздухе и 4 — в воде. Робот оснащен водонепроницаемым мотором, гибкими крыльями с гидрофобным покрытием и подвижным хвостом для регулировки наклона.
Оптимальными признаны крылья среднего размера (80 сантиметров). Под водой робот развивает скорость до 1 метра в секунду при частоте 5 взмахов, в воздухе — до 6 метров в секунду. Гибкость крыльев позволяет снижать амплитуду в плотной водной среде и сохранять подъемную силу в воздухе. Исследование опубликовано в журнале Science.
Для вылета из воды инженеры определили необходимый угол наклона — 70 градусов. При более крутом угле аппарат опрокидывается, при меньшем — крылья цепляются за воду. Робот справляется с вылетом даже лучше настоящих птиц, которым приходится перебирать лапами по поверхности для разгона. В планах — улучшить конструкцию крыльев, чтобы они могли поворачиваться, и провести испытания в штормовых условиях.
«Наша мечта — чтобы океанологи, морские биологи и жители побережий запускали робота с лодки или берега, и он летел к айсбергу или стае китов, — рассказывает Рафаэль Зуфферей, доцент кафедры машиностроения MIT и ведущий автор. — Мы хотим, чтобы он мог погружаться для измерений или сбора образцов и возвращаться с данными».
