• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
2 апреля, 16:06
Елена Андреева
6 141

Инженеры разработали «плавник», который сделает подводные беспилотники более маневренными

❋ 4.1

Ученые из Калифорнийского технологического университета (США) сконструировали для подводного дрона движитель, имитирующий механические движения хвостового плавника тунца. Вдохновленное природой изобретение позволит улучшить характеристики беспилотных устройств, а именно — повысить их маневренность и скорость для выполнения глубоководных исследований.

Инженеры разработали «плавник», который сделает подводные беспилотники более маневренными – иллюстрация к материалу на Naked Science
Образец трехмерной кинематики движителя, вращающегося по траектории восьмерки и эллипса / © Cecilia Huertas-Cerdeira et al.

У подобных аппаратов, отметили инженеры-робототехники, большой прикладной потенциал: их будут все чаще использовать в научных целях, в военных операциях или при обслуживании промышленной инфраструктуры. Для этого беспилотники должны уметь преодолевать значительные расстояния, сохраняя возможности точного маневрирования или удержания на месте.

Например, такие требования предъявляют к дронам, инспектирующим подводные нефтяные трубопроводы. В их задачи входят достижение удаленных установок, точное позиционирование и лавирование при выполнении ремонтных работ. Однако по своим характеристикам современные версии мини-«наутилусов» пока сильно уступают летательным беспилотникам, хотя они дешевле в строительстве и эксплуатации.

Создавая свой прототип роботизированного плавника, исследователи учли как биологические особенности рыб, так и уже разработанные человеком механизмы. Гибридный гребной движитель воссоздает трехмерную кинематику хвостового плавника представителей вида тунцовых. Этот орган выступает в качестве того же движителя, а также стабилизатора и руля, обеспечивая рыбе курсовую устойчивость и маневренность.

Предлагаемый плавник-пропеллер состоит из трех осей и располагается в задней части транспортного средства. Движение плавника генерируется сферическим манипулятором и выполняется либо по траектории восьмерки, либо эллипса. Это повторяет подметающие и вращательные гребки рыб, влияющие на скорость и изворотливость. Судя по полученным экспериментальным данным, трехмерная кинематика повышает маневренность на 49% по сравнению с двумерной, то есть предполагающей только прямолинейные маховые движения. При этом механизм эффективен для широкого диапазона геометрии и жесткости плавника.

Новый прототип, в отличие от существующих аппаратов, способен сочетать две задачи — выполнять дальние миссии, а также удерживаться и маневрировать на месте. До сих пор подводные беспилотники специализировались на чем-то одном. Правда, предлагаемый механизм делает это не одновременно, а последовательно.

В прототипе роботизированного плавника исследователи учли как биологические особенности рыб, так и уже разработанные человеком механизмы  / © Cecilia Huertas-Cerdeira et al.

Ученые планируют усовершенствовать конструкцию, сделав «плавник» еще более обтекаемым и тихим, а затем испытать его. С помощью плавных, быстрых и тихих движений оснащенный им беспилотник сможет эффективнее исследовать глубокие воды.

Научная работа опубликована в журнале Scientific Reports.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор специализируется на материалах по психологии, социологии и другим гуманитарным дисциплинам. Исследует мотивацию, восприятие, коммуникацию и механизмы коллективного поведения.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Сегодня, 15:35
Губкинский университет

Исследования ученых РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина подтвердили, что технология производства авиационного топлива SAF из растительных лигноцеллюлозных отходов позволит снизить выбросы углекислого газа на 75% по сравнению с нефтяным керосином.

Сегодня, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

Сегодня, 08:01
Адель Романова

На стыке трех литосферных плит у Красного моря заметили необычный вулканический процесс: где-то магма поднимается равномерным потоком, где-то — по частям. По мнению геологов, такой «пульс» вызван тем, что в некоторых местах магма с большим трудом пытается пробиться на поверхность.

28 июня, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

29 июня, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

26 июня, 20:59
Татьяна

Происхождение и возраст земной коры долгое время занимает умы исследователей. Международная комиссия по стратиграфии рассматривает серые гнейсы Акасты в Канаде как переход к архею. В них обнаружили осколки цирконов возрастом более четырех миллиардов лет, то есть принадлежащие предыдущему эону — катархею. Возможно, эти минералы входили в состав первичной земной коры, которая исчезла везде, кроме одного региона.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня, 13:20
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

19 июня, 13:42
ЮФУ

В ЮФУ придумали новый остроумный способ тестировать ИИ на способность работать в реальных ситуациях использования русского языка. Исследователи искусственного интеллекта из МИИ ИМ ЮФУ предлагают использовать интеллектуальные языковые игры, как пример — заставлять ИИ отвечать на вопросы из архива телевикторины «Что? Где? Когда?» и «Своей игры». Инициативу прокомментировал опытный игрок.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно