Скаты манты считаются одними из самых изящных и эффективных пловцов в природе. В отличие от большинства подводных видов, скаты манты обладают уникальным двигательным механизмом, который позволяет им путешествовать по бурным морям, легко взмахивая грудными плавниками. Эта отличительная особенность вызвала большой интерес к пониманию науки, лежащей в основе механизма, и к внедрению подобных механизмов в автономные подводные аппараты (АНПА).Стремясь разработать био-вдохновленный АПА, исследовательская группа во главе с доцентом Чу Чи Мэн из отдела машиностроения инженерного факультета НУЗ разработала MantaDroid, который напоминает юного ската манты.
Имея длину 35 см, ширину 63 см и вес всего 0,7 кг, MantaDroid может плавать со скоростью 0,7 м в секунду, что вдвое превышает длину тела, до 10 часов.MantaDroid был разработан и оптимизирован в течение двух лет после тщательного изучения динамики жидкости и множества экспериментов, которые включали тестирование 40 различных конструкций плавников.
Плавники, которые в конечном итоге были установлены на роботе, представляют собой пару гибких грудных плавников, изготовленных из листов ПВХ. При испытаниях в бассейне ласты показали хорошую маневренность и способность плавать.«В отличие от других подводных роботов на основе взмахов, которые воспроизводят кинематику взмахов скатов манта за счет использования нескольких двигателей для обеспечения активного срабатывания плавников, MantaDroid приводится в действие только одним электродвигателем на каждом плавнике. Затем мы позволяем пассивной гибкости плавников естественным образом взаимодействовать с ними. гидродинамика воды для стимулирования последующих движений ", — пояснил доцент Чу.
MantaDroid представляет собой многообещающую альтернативу традиционным винтовым двигателям, используемым в обычных АПА, и потенциально может работать на больших расстояниях. Как и настоящий скат-манта, MantaDroid также имеет плоский и широкий корпус, на котором можно разместить ряд датчиков и который может использоваться для различных целей, таких как изучение морского биоразнообразия, измерение гидрографических данных и выполнение поисковых операций.
Команда NUS будет тестировать MantaDroid в морской среде, чтобы исследовать его способность плавать на разных глубинах и его способность противостоять подводному течению. Команда также работает над включением большего количества режимов движения в механизм плавников робота.Видео: https://www.youtube.com/watch?v=XzO_XAQ2_xwfeature=youtu.be