Исследователи Yale University в США разработали земноводного робота-черепаху, способного превращать свои ноги в ласты.

Конечности меняют форму при переходе из одной среды в другую благодаря использованию материала с меняющейся жесткостью и искусственных мышц. Yale Universit

На создание роботизированной амфибии, (Amphibious Robotic Turtle), исследователей вдохновили сухопутные и морские черепахи - представители пресмыкающихся появившихся на нашей планете более 220 миллионов лет назад. Об этом в среду сообщил пресс-релиз учебной организации.

 "Сухопутные и морские черепахи имеют похожее тело, состоящее из четырех конечностей и панциря, однако у них есть характерные отличия в строении конечностей и способах передвижения, адаптированных к конкретной среде", - рассказывает Ребекка Крамер-Боттильо, доцент кафедры машиностроения и материаловедения имени Джона Дж. Ли и руководитель проекта.

"У морских черепах задние конечности представляют собой вытянутые ласты и предназначены для плавания, а у сухопутных черепах задние конечности столбовидные, а передние - несколько сплюснуты и приспособлены для рытья нор."

Конечности способные изменять форму

У робота, созданного американскими инженерами, конечности могут менять форму, жесткость и поведение в зависимости от окружающих условий. Это происходит благодаря использованию материала с различной жесткостью и искусственным мышцам.

Пока ART находится на суше он перемещается с помощью четырех ног подобно сухопутным черепахам. Оказавшись вблизи водоема, он трансформирует свои ноги в ласты, и может плавать как водная рептилия.

"Вы можете рассматривать [адаптивный морфогенез] как форму эволюции по требованию", - считает Карл Зиемелис, главный редактор журнала Nature по физическим наукам.

Новый робот отличается от существующих амфибийных дронов тем, что с помощью адаптивной технологии использует одни и те же элементы для движения как в воде, так и на суше.

В разработках других специалистов один и тот же робот оснащен различными двигательными системами, каждая из которых работает в разных средах, что может негативно сказаться на энергоэффективности устройства в целом.

"Наши результаты показывают, что адаптивный морфогенез позволяет повысить эффективность использования роботизированных механизмов в различных средах", - говорит Крамер-Боттильо.

Где можно использовать такого робота? 

У робота, инспирированного черепахами, есть множество потенциальных возможностей.  Лаборатория Крамера-Боттильо сосредоточилась на таких областях применения, как океаническое фермерство, сопровождение водолазов и мониторинг прибрежных экосистем.

Кроме того, такой робот может помочь исследователям при изучении механики переходных зон окружающей среды, а также в сложной зоне прибоя, где волны, течения и турбулентность создают специфические проблемы для других роботизированных систем.

Роберт Бейнс, Шри Калян Патибалла, Джоран Бут, Луис Рамирес, Томас Сиппл и Андонни Гарсия - другие авторы статьи из Йельского университета. И Фрэнк Фиш из Университета Вест Честера.

Результаты данного эксперимента были впервые опубликованы в журнале Nature в эту среду.

Источники:Journal Nature,  Yale University
1. (https://www.nature.com/articles/s41586-022-05188-w)
2. (https://news.yale.edu/2022/10/12/morphing-limbs-robot-travels-land-and-water)