3D-Printad manet övervakar hotade korallrev

Jens Fredriksson Webbnyheter 1 Comment

Ett team forskare från Florida Atlantic University (FAU) och U.S. Office of Naval Research har byggt 3D-printade robot-maneter som en dag kan användas för att spåra och övervaka hotade korallrev i världens oceaner.

De så kallade "jellybots" har modellerats för att efterlikna maneten moon jellyfish (Öronmanet) som kan simma genom öppningar smalare än sina kroppar utan att riskera kollision och skada.

Dr Erik Engeberg, från University of Florida Atlantic, sa: "Att studera och övervaka bräckliga miljöer, som korallrev, har alltid varit utmanande för marinforskare."

"Mjuka robotar har stor potential att hjälpa till med detta."

Mjuka robotar baserade på fisk och andra marina djur har vunnit popularitet i forskargruppen under de senaste åren. Maneter är utmärkta kandidater eftersom de är mycket effektiva simmare. Deras framdrivande prestanda beror på formen av deras kroppar, som kan producera en kombination av virvel, jetframdrivning, rodd och sugbaserad rörelse.

Robotarna drivs av 8 hydrauliska tentaklar av silikon, med ett system som drivs av två pumphjulspumpar. Pumphjulspumpar använder centrifugalkraft för att accelerera vätskan utåt. Vatten från den omgivande miljön används för att blåsa upp jellybotens silikongummi-tentaklar för att producera ett simtag. När pumparna är avaktiverade trycker tältcellernas naturliga flexibilitet ut vattnet. Detta skapar en svag uppgång och en efterföljande simningrörelse skapas.

Till skillnad från andra konfigurationer med olika framdrivningsmekanismer eliminerar FAU behov av ventiler, vilket minskar kontrollkomplexiteten, storleken och kostnaden.

De har 3D-printad fem manetrobotar med manöverenheterna i silikon. Varje manet har olika silikonhårdhet för att testa effekterna på framdrivningseffektiviteten. De testade också roboten förmåga att pressa sig genom smala öppningar, med cirkulära hålskärmar i en plexiglasplatta.

"Vi märkte att robotarna kunde simma genom öppningar smalare än robotens egna diameter", säger Engeberg.

"I framtiden planerar vi att införa miljösensorer i robotens kontrollalgoritm, tillsammans med en navigationsalgoritm," tillade han. "Detta gör det möjligt att hitta luckor och avgöra om det kan simma genom dem."

Deras resultat publicerades i tidskriften Bioinspiration och Biomimetics.