Observe uma lula robô se mover pela água com ritmo

As lulas-robô que se movem em um ritmo podem corresponder à eficiência energética dos animais reais, um truque que pode ser útil para projetar submarinos de última geração.

Real Lula têm pequenas nadadeiras que usam para manobras cuidadosas, mas quando uma grande explosão de velocidade é necessária, eles sugam e expelem água para se propelirem. Os pesquisadores tentaram construir robôs que imitassem esse comportamento de jato, mas agora uma equipe liderada por Gabriel Weymouth, da Universidade de Southampton, no Reino Unido, descobriu uma maneira de aumentar sua eficiência.

Weymouth e seus colegas criaram um robô parecido com um guarda-chuva com oito nervuras de plástico impressas em 3D cobertas por uma saia de borracha. Ele se flexiona para fora para sugar a água e se contrai para expeli-la, proporcionando impulso.

Os pesquisadores experimentaram operar o robô em uma faixa de diferentes frequências de abertura e fechamento, comparando sua entrada e saída de energia para medir sua eficiência.

Eles descobriram que, ao disparar pulsos de água na ressonância natural da máquina – a frequência na qual o robô tende naturalmente a operar – ela atingiu uma eficiência 100 vezes maior do que em velocidades mais altas ou mais baixas, igualando-se à lula mais eficiente encontrada na natureza. “É enormemente melhor. Definitivamente, há um ponto ideal ”, diz Weymouth.

Lula robô

Um modelo da lula robô

Bujard et al., Sei. Robô. 6, eabd2971 (2021)

Ao operar neste ponto ideal, o robô pode tirar vantagem de seu corpo elástico para se fechar e ajudar a dar força em seu próximo impulso, semelhante a como empurrar alguém em um balanço no momento certo faz com que ele balance ligeiramente mais alto a cada vez. Pesquisas anteriores mostraram que muitos animais adotam uma estratégia semelhante de usar ressonâncias naturais para aumentar seu movimento.

Weymouth espera que o projeto possa ser adaptado para alimentar futuros submarinos de maneira mais eficiente e com menos risco para a vida selvagem porque o aparelho será macio, ao contrário das hélices. “Não existe mais um caso de uso para hélices”, diz ele.

A equipe agora planeja atualizar o robô com propulsores de água adicionais para fornecer manobrabilidade, já que a versão atual só pode se mover em linha reta.

Referência do jornal: Ciência Robótica, DOI: 10.1126 / scirobotics.abd2971

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