Peixes robóticos macios demonstram recursos avançados de natação multimodo

Pesquisadores do Instituto de Automação Shenyang da Academia Chinesa de Ciências desenvolveram um peixe robótico macio de natação de vários modos. Inspirando -se no sistema de detecção de linha lateral altamente sensível e mecanismos avançados de atuação muscular de peixes naturais, o novo design integra as capacidades de atuação, percepção e controle, oferecendo avanços significativos na robótica subaquática.

O estudo, publicado em 21 de janeiro em IEEE Transações sobre robóticaapresenta um peixe robótico macio que pode realizar quatro modos de natação distintos, superando sistemas semelhantes nas capacidades de versatilidade e detecção.

A pesquisa marca um progresso significativo em três áreas críticas: estratégias de controle cooperativo para unidades de multi-atuação, a implementação de sistemas de detecção incorporada flexível e a comutação de modo adaptável ao meio ambiente inteligente.

Ao imitar a estrutura biológica da cavala, os pesquisadores utilizaram a tecnologia de impressão 3D para projetar uma estrutura biônica flexível emparelhada com um atuador suave. O atuador integra três componentes especializados organizados em camadas funcionais: molas de compressão, membranas de elastômero dielétrico e eletrodos flexíveis.

Para replicar o sistema de linha lateral do peixe, que detecta movimentos e mudanças ambientais, os pesquisadores desenvolveram transdutores de deformação flexíveis de alta precisão. Esses sensores permitem que os peixes robóticos detectem seu estado de natação e mudanças no ambiente fluido circundante, permitindo que ele mude de forma adaptativa para os modos ideais de natação.

Além disso, controlando sinergicamente a amplitude de excitação e a sequência de várias unidades musculares biônicas, os peixes robóticos reproduz com sucesso os vários modos de natação vistos em peixes naturais e adaptam -se a diferentes ambientes de natação.