Drukowana w 3D ryba-robot, czyli nowe oblicze obserwacji podwodnego życia

Dno oceanów pod wieloma względami wciąż jest dla ludzkości zagadką. I nie chodzi tutaj jedynie o niezbadane głębiny, do których nie dociera światło słoneczne – również w płytszych obszarach mogą kryć się niepoznane dotąd nowe gatunki organizmów żywych, czy ciekawe znaleziska. A to tylko część powodów, dla których oceaniczne dno jest warte uwagi. Nowy miękki robot od MIT może znacznie poszerzyć możliwości jego badania.

Naukowcy z Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) przy pomocy miękkiej robotyki i druku 3D skonstruowali SoFi, czyli rybę-robota. SoFi umożliwia nagrywanie filmów i robienie zdjęć w wysokiej rozdzielczości dzięki obiektywowi, oczywiście, typu „rybie oko” o szerokim kącie widzenia, wyposażona jest też w baterię litowo-polimerową oraz silniczek – umożliwia jej to pływanie na głębokości blisko 15 metrów przez 40 minut.

Część ogonowa, która pozostaje w ciągłym ruchu umożliwiającym pływanie, wykonana jest z gumy silikonowej i elastycznego tworzywa sztucznego. Z wykorzystaniem druku 3D powstały pozostałe elementy, w tym głowa mieszcząca wszystkie elektroniczne komponenty. Dla zapewnienia szczelności łączenia elementów zostały zabezpieczone… oliwką dla niemowląt.

Wyjątkowy jest sposób, w jaki SoFi się porusza – naśladuje bowiem ruchy żywych ryb. Zostało to osiągnięte dzięki zastosowaniu systemu balonowatych komór, w które naprzemiennie wpompowywana jest woda. Wypełnienie jednej komory powoduje wygięcie ogona w jedną stronę, opróżnienie jej i wypełnienie drugiej skutkuje wygięciem ogona w stronę przeciwną, a cały robot przesuwa się do przodu. Symuluje to naturalny rybi sposób poruszania w wodzie.

Dzięki temu hydraulicznemu mechanizmowi i specjalnej jednostce sterującej wypornością, SoFi jest w stanie płynąć w górę, w dół i prosto przed siebie, a także skręcać. Do zdalnego sterowania robotem naukowcy z CSAIL postanowili wykorzystać nieco zmodyfikowany, bo wyposażony w wodoodporną obudowę, gamepad do Super Nintendo oraz system łączności przy użyciu fal akustycznych w zakresie 30-36 kHz.

SoFi została przetestowana w okolicy Tęczowej Rafy przy wyspie Fiji. Twórcy podkreślają, że ich zamiarem było stworzenie robota pozwalającego na obserwację morskiego życia w jak najbardziej naturalnych warunkach. Dotychczas stosowane metody, jak sondy i kamery spuszczane na linach, czy nurkowie ze sprzętem fotograficznym płoszyły ryby, które natychmiast chowały się w rafie koralowej. Robot poruszający się w prawie-rybi sposób, nie wydający głośnych dźwięków i kontrolowany przez nurków z bezpiecznej odległości płoszy morską zwierzynę w znacznie mniejszym stopniu. Dzięki niemu może więc dojdzie do odkrycia nowych gatunków, których do tej pory nie udało się zaobserwować.

Obecnie naukowcy z CSAIL pracują nad ulepszeniem mechanizmu napędowego i  budowy robota tak, by był on w stanie płynąć szybciej. W planach jest również wprowadzenie funkcji umożliwiającej SoFi automatyczne śledzenie jednej ryby. Roboty mają być wykorzystywane w celach naukowych.

Źródło: news.mit.edu via www.3ders.org

Zdjęcia: MIT CSAIL