Granica między biologią a robotyką staje się coraz mniej wyraźna – zwłaszcza pod powierzchnią oceanów. Współczesna technologia coraz śmielej inspiruje się naturą, dążąc do perfekcyjnego naśladowania jej rozwiązań. Najnowszym przykładem tego trendu są realistyczne robotyczne meduzy, które nie tylko przypominają swoje naturalne pierwowzory, ale również poruszają się i funkcjonują niemal identycznie.
Biomimika na nowym poziomie
Warto przeczytać:
Realistyczne robotyczne meduzy, stworzone przez chińskich naukowców z Uniwersytetu Politechnicznego Północno-Zachodniego w Xi’an, to przykład ciekawego zastosowania biomimikry w robotyce. Urządzenie o nazwie „podwodny duch” zostało zaprojektowane tak, aby do złudzenia przypominało półprzezroczystego pływaka oceanicznego. Kluczowym elementem konstrukcji są nowatorskie elektrohydrauliczne siłowniki mięśniowe oraz elektrody hydrożelowe, które umożliwiają robotowi naśladowanie naturalnych ruchów meduzy w wodzie. Co istotne, urządzenie zużywa zaledwie około 28,5 miliwata mocy podczas pracy, co czyni je wyjątkowo energooszczędnym.
Robot-meduza mierzy 12 cm średnicy i waży 56 gramów, co pozwala na dyskretną i cichą pracę w środowisku morskim. Dzięki wbudowanej kamerze oraz systemowi AI, robot jest w stanie nie tylko rejestrować obraz, ale również analizować i identyfikować obiekty w swoim otoczeniu. Takie rozwiązanie otwiera nowe perspektywy dla dalekozasięgowego monitoringu podwodnego, umożliwiając naukowcom prowadzenie długotrwałych obserwacji bez zakłócania naturalnego środowiska.
Inspiracje biomimetyczne
Meduzy od lat fascynują inżynierów i badaczy. Ich niezwykła zdolność do poruszania się w różnych warunkach – zarówno w ciepłych, jak i zimnych wodach – sprawia, że są idealnym wzorem dla biomimetycznych projektów.
Najczęściej czytane:
Najświeższy robot przenosi jednak biomimikrę na nowy, zaskakujący poziom, dzięki przezroczystemu ciału i realistycznym czułkom (na szczęście bez parzących nematocyst). Robotyczna meduza jest wyposażona w elektrostatyczny siłownik hydrauliczny (EHA), który wiernie naśladuje sygnały nerwowe nadające meduzom ich słynny, pulsacyjny ruch. Taka konstrukcja pozwala nie tylko na precyzyjne odtworzenie sposobu poruszania się tych zwierząt, ale również na zachowanie dyskrecji i naturalnego wyglądu w środowisku morskim.
Projekt został zainicjowany przez profesora Kai Tao z wydziału inżynierii mechanicznej i elektrycznej Northwestern Polytechnical University (NPU).
Profesor Tao ma już na swoim koncie kilka imponujących osiągnięć w dziedzinie biomimikry – m.in. stworzenie zgrabnego, ważącego 470 kg miękkiego robota przypominającego mantę, który porusza się pod wodą niemal jak prawdziwe zwierzę. W 2021 roku naukowcy z zespołu prof. Tao zademonstrowali możliwości tego robota podczas zbierania danych wokół Wysp Xisha (Paracelskich) na Morzu Południowochińskim, gdzie urządzenie zanurkowało na głębokość aż 1025 metrów. To dowód na to, że technologia inspirowana naturą może sprawdzać się nawet w ekstremalnych warunkach głębinowych.
Zastosowania i wyzwania
Nowa robotyczna meduza jest niemal nie do odróżnienia od prawdziwego organizmu – z tą różnicą, że zamiast kłujących macek została wyposażona w kamerę i chip AI. Jak donosi China Daily, profesor Tao zademonstrował jej możliwości podczas transmisji w państwowych mediach, pokazując, jak robot porusza się w różnych warunkach wodnych i rozpoznaje obiekty, takie jak emblemat NPU czy ryba błazenkowata. To praktyczne potwierdzenie skuteczności systemów rozpoznawania obrazu i analizy danych w czasie rzeczywistym, które są kluczowe dla nowoczesnych narzędzi monitoringu podwodnego.
