軟機器人模仿古老的頭足類

長期以來，大自然一直是高級工程學的靈感，尤其是在水下運動領域。

在最近的一項研究中 出版 在七月的產出 NPJ機器人技術Mihai“ Mishu” Duduta是工程學院機械，航空航天和工業工程學院副教授，以及他的研究生團隊，出版了Robonautilus。

Duduta說：“ Robonautilus是一種完全柔軟的機器人系統，靈感來自噴氣頭暈運動的機制。” “我模擬了這些古老的海洋動物的液體的獨特解剖結構和動力學，該小組展示了一種新的有效水下運動的方法，並通過低噪聲，完全由彈性體介電驅動器（DEA）完全控制。”

團隊之所以選擇這種動物，是因為很難繁殖並且在歷史上適當。該機器人的靈感來自Nautilus US，該機器人是1955年在康涅狄格州建造的核電歷史上第一批潛艇。

杜杜塔（Duduta）也與海軍上將海曼·里克弗（Haiman Rickover）保持著牢固的聯繫，海曼·里克弗（Haiman Rickover）在短短三年內領導了Nautilus US建築物，這是工程和管理的一項出色壯舉。杜杜塔（Duduta）說，他從里克弗課程中學到了很多關於團隊領導和建設的知識。

據您所知，頭足類動物是唯一使用衝動反應性運動的天然游泳者，依靠節奏的膨脹和減少軟地幔的空腔。這使他們能夠吸引和強行選擇水，使自己具有驚人的效率和靈巧性。

從軟驅動器的限制中，機器人技術中這種機制的再現很困難 – 大多數解決方案都依賴硬發動機或笨重的液壓系統。

輸入Robonautilus：一種完全集成的自主水下機器人，該機器人使用多層DEAS通過軟虹吸管進行水位空間。這些固體驅動器響應高壓而變形，在保持控制，效率和緊湊的設計的同時，消除了對硬細節的需求。

結果是一個真正的軟機器人，能夠連續游泳，木板和監視環境。由於其安靜，有效的電動機和柔軟的設計，Robonautilus特別適合在敏感的海上偵察，傳統的硬機器人可能會造成損害或違規。

Robonautilus殼是使用3D打印開發的，以Nautilus belauensis建模，並帶有內部相機，重組用於放置電子和空氣口袋，以進行浮動和被動的自尊。

DEA的柔軟膜安裝在前噴嘴上，模仿動物的地幔。借助能量，膜腫脹並循環壓縮，吸引和排出水以獲得牽引力。

除運動外，Robonautilus還展示了環境監測的潛力。機器人包括一個內置的相機，以及用於與淺水進行測試的溫度和鹽度傳感器。這些工具使他能夠在不侵犯他的生活的情況下收集精緻的海洋生態系統中的關鍵數據 – 與硬同事相比，軟機器人的主要優勢。

未來的迭代可能包括向量向量，自主導航和更高級的能力。得益於基於Robonautilus反應的柔軟材料，板和安靜的運動，這表明了新的水下研究人員的方法，其研究，觀察和保存水平較低。

杜杜塔說：“我們從瑙蒂斯開始，讓自己成為一個成長的地方。” “它們已經存在了4.8億年，並且有許多滅絕的選擇，並具有非常有趣的形式。”

杜杜塔（Duduta）正在RI的巴靈頓（Barrington）進行自閉症活動，該活動計劃於今年秋天進行，他和他的團隊將與高中生一起在眾包中工作。

Duduta說：“由於滅絕已不再積極研究，因此我們繼續對新的殼牌設計進行集思廣益。” “然後，我們將幫助高中生變成機器人，看看哪個最快的游泳，哪個在最深的地方生存。這些年輕學生將能夠參與我們的研究，將古代生物學與現代機器人技術相結合。”