Липучий робот будет шпионить за обитателями океана, путешествуя на них самих

Такой липучий роботизированный шпион отправится путешествовать по морям, прикрепившись к акуле или киту.

Фото Wang et al., Sci. Robot. 2, eaan8072 (2017).

Крошечные шипы из углеродного волокна имитируют пластины, которые располагаются на присосках рыб прилипал.

Фото Wang et al., Sci. Robot. 2, eaan8072 (2017).

Роботизированные аппараты помогают многим учёным в их исследованиях, и морские биологии – не исключение. Подводные роботы разгадывают тайны океана, помогают шпионить за его обитателями, открывать новые формы жизни.

Как правило, такую работу выполняют различные беспилотные аппараты, работающие коллективно или по одиночке. Они оснащены камерами, а управляет ими оператор. Но есть одна проблема: рыбы и другие жители морского царства очень быстрые и скрытные. За ними просто так не угнаться, поэтому зачастую океанологи довольствуются случайными кадрами.

Инженеры из Пекинского университета авиации и космонавтики решили создать робота, который не отправлялся бы в свободное плавание, а прикреплялся к крупному животному (акуле, киту или дельфину) и путешествовал вместе с ним. Глава исследовательской группы Ли Вэнь (Li Wen) подчёркивает: никакого вреда при этом животному нанесено не будет.

 

На создание такого робота команду вдохновили рыбы прилипалы из отряда окунеобразных. Они известны тем, что присасываются к крупным рыбам, китам, морским черепахам и даже днищам кораблей. Им помогает в этом особое строение тела: у прилипал передний спинной плавник смещён на голову и превращён в присоску.

В дикой природе прилипала не только путешествуют "автостопом" вместе с хозяином, но и питается вместе с ним – ей достаются остатки пищи, фекалии и ракообразные, которые также живут на морских животных. Затраты энергии минимальные, а это очень важно и для робототехники.

Ещё одно преимущество такого типа роботов заключается в том, что им больше не придётся выслеживать и догонять объекты наблюдения.

Само устройство представляет собой подушку, похожую по форме на плавники рыб прилипал. На ней рядами размещено порядка тысячи крошечных шипов из углеродного волокна. Они прикреплены к пластинкам, в которых есть специальные датчики для регулировки положения. За счёт них ряды шипов можно поднимать и опускать, чтобы, соответственно, прикрепить или отсоединить устройство. Всё это – имитация биомеханизма, который имеют на своих присосках прилипалы.

Крошечные шипы из углеродного волокна имитируют пластины, которые располагаются на присосках рыб прилипал.
Крошечные шипы из углеродного волокна имитируют пластины, которые располагаются на присосках рыб прилипал.
Фото Wang et al., Sci. Robot. 2, eaan8072 (2017).

Всё, что нужно роботизированной присоске, – ровная поверхность (гладкая или шероховатая – неважно). Причём устройство выдерживает силу тяги тела, вес которого более чем в 340 превышает его собственный. Разработчики провели испытания, прикрепляя устройство к стеклу, картонной коробке из-под сока, смартфону и акульей спине.

Кстати, создаётся такой роботизированный липучий шпион, благодаря технологиям трёхмерной печати, всего за два дня. Авторы уверены, что подобные устройства принесут большую пользу: помогут отслеживать передвижения и миграции морских жителей, маркировать редкие виды и изучать их.

Сегодня к телам животных для этого прикрепляются специальные маяки, однако такой метод постоянно критикуют зоозащитники. Поясним, что датчики крепятся к животным при помощи специальных дротиков, которые могут занести инфекцию в организм (мы рассказывали о гибели косатки из-за подобного эксперимента) и, кроме того, оставляют на плавниках рубцы.

Разработка, подробно описанная в издании Science Robotics, теперь ожидает испытаний в открытом море. Впрочем, её можно будет адаптировать и для других роботизированных систем, добавляют инженеры.

Кстати, ранее именно благодаря робототехнике на дне океана был обнаружен уникальный лиловый кальмар-коротышка, морские анемоны с загадочными щупальцами и неизвестная форма жизни в виде фиолетового пузыря.