Медуза-робот без батареї. Новий винахід встановив рекорд швидкості плавання для медичних завдань

Про це пише видання Interesting Engineering.

Новий робот отримав назву Jellyfish Magnetic Soft Robot(J-MSR). Його розробили за принципом руху справжніх медуз — через послідовне стискання та розслаблення корпусу. Керується пристрій зовнішнім магнітним полем, тому йому не потрібні батареї чи дроти.

Читайте также: Перша Дружина Трампа — Ивана Трамп: жизнь, карьера и личное

Щоб підвищити ефективність, дослідники створили детальну модель руху робота та підібрали оптимальні параметри магнітного поля. Це допомогло зменшити опір води й посилити тягу без додаткових систем плавучості, які зазвичай роблять підводних роботів повільнішими.

Команда пояснила, що надихалася природним рухом медуз. У них фаза стискання відбувається швидше, ніж повернення до початкової форми, і саме це допомагає ефективніше рухатися вперед.

Професор Цюаньлян Цао зазначив, що вчені не просто скопіювали рух медуз, а оптимізували шість параметрів магнітних хвиль, включно з фазами стискання, ковзання та відновлення.

Після налаштування робот досяг швидкості 14,85 довжини власного тіла за секунду. Це більше, ніж у попередніх роботів такого типу, які могли рухатися приблизно зі швидкістю 10 довжин тіла за секунду.

За словами професора Лінін Яо, конструкція працює без додаткових елементів плавучості, які збільшують опір води та займають місце.

Робот також може змінювати режими руху. Завдяки системі магнітного керування він здатний повертати під різними кутами, перекочуватися, підійматися похилими поверхнями та проходити вузькі вигнуті ділянки.

Читайте также: Юрій Савранський Колишня Дружина: факти з життя та особисті стосунки

Під час випробувань у моделі свинячого шлунка робот успішно пересувався складними ділянками, де одного лише перекочування було недостатньо. Комбінація вертикального спливання та горизонтального плавання дозволила пройти вузькі складки.

У центрі робота є порожнина діаметром 10 міліметрів для датчиків або медичних інструментів. Під час тестів він переносив світлодіоди, бездротові котушки та мікроголки без втрати швидкості.

Дослідники також продемонстрували бездротове живлення окремих функцій. Низькочастотне магнітне поле відповідало за рух, а високочастотне — за нагрівання або створення сигналів.

В одному з експериментів робот тимчасово змінював плавучість завдяки випаровуванню рідини з низькою температурою кипіння. Це дозволяло йому захоплювати предмети та спливати разом із ними.

У медичних тестах мікроголка на роботі показала точність наведення 4,4 ± 1,85 міліметра в моделі шлунка. Також робот працював із капсульним ендоскопом і міг нахилятися до 21,8 градуса для огляду шлунка під різними кутами.

Автори дослідження заявили, що надалі планують додати повноцінне 3D-керування, машинне навчання та автономну навігацію для медичного використання.

Читайте также: Дмитро Комаров Розлучення: подробиці особистого життя та кар’єри