Подводный робот-рыба
Российские ученые из Московского физико-технического института (МФТИ), Балтийского федерального университета (БФУ) имени Иммануила Канта и Нижегородского государственного университета (ННГУ) им. Н. И. Лобачевского создали подводного робота-рыбу, который движется за счет биоморфных хвостовых движений и имеет сенсорную систему, имитирующую работу органов живого существа, пишет «Коммерсант».
Механика и управление робота базируются на природоподобных технологиях и объединяет биоморфную механику, современные инструменты искусственной сенсорики и нейроморфные алгоритмы управления, объяснили разработчики.
«Представленная разработка — шаг к созданию полностью автономных подводных систем, способных самостоятельно “чувствовать”, “мыслить” и “ориентироваться” в сложной среде», — сказал руководитель исследований Виктор Казанцев, заведующий лабораторией нейробиоморфных технологий МФТИ и заведующий кафедрой нейротехнологий ННГУ.
Разработку можно будет использовать в качестве платформы для тестирования нейроморфных принципов управления по типу «искусственного спинного мозга».
Движение за счет хвостового плавника
В основе конструкции робота лежит образ желтоперого тунца. Подобно живому существу, адаптированному для долгого и экономичного движения в жидкой среде, он использует тип плавания, при котором амплитуда волны изгибов туловища нарастает к хвосту.
Разработчикам удалось реализовать ровное и плавное волнообразное движение хвоста-движителя. Хвостовой плавник прикреплен к гибкой пластине, По обеим сторонам пластины расположены тяги из металлических тросиков. Сервопривод закреплен на корпусе. При его вращении тросики попеременно деформируют пластину. При этом привод обладает большим крутящим моментом и низкой частотой вращения.
«Робот оснащен поворотными плавниками, балластной цистерной и движителем оригинальной конструкции», — пояснил Казанцев. По словам ученого, в качестве источника питания служит литий-полимерный аккумулятор, а для взаимодействия с оператором используется канал радиосвязи.
«Органы чувств» как у тунца
Отдельной частью разработки стали «органы чувств». За навигацию отвечают современные сонары (гидролокаторы). Они ощупывают пространство звуковыми волнами на расстоянии до шести метров.
Встроенный инерциальный модуль отслеживает положение аппарата в пространстве, а бортовая камера распознает внешние объекты даже в мутной воде. В ходе испытаний сенсорные системы устройства уверенно распознавали специальные метки с расстояния 1,5 метра в условиях плохой видимости.
После интеграции всех созданных систем в единый корпус рыбы-робота будут проведены испытания аппарат в условиях активного биоморфного движения.
Природоподобные технологии
Японская Mitsubishi Heavy Industries еще в 2001 г. заявила о начале производства первого робота-рыбы, который, правда, управлялся дистанционно, по радио. Планировалось, что их будут использовать в центрах развлечений и аквариумах. В конструкции была применена совершенно новая на тот момент технология синхронизации движения плавников.
Ученые во всем мире вдохновляются изобретениями природы для создания новых устройств. Насекомые тоже подсказывают ценные технических решения. Группа китайских ученых, как писал CNews в 2006 г., разрабатывала так называемые «мульти-роботизированных системы» (MRS). Фактически это группы небольших роботов, которые передвигаются независимо друг от друга, но запрограммированы на выработку коллективных решений и совместное выполнение ряда задач подобно общественным насекомым.
В декабре 2025 г. CNews сообщил, что в МФТИ разработана система управления крыльев робота, подобная нервным центрам птиц. Она предназначена для беспилотников нового поколения, которые могут эффективно использовать энергию и маневрировать в труднодоступных местах: лесах, пещерах, внутри разрушенных зданий или густой городской застройке.
Поделиться
