پهپادهای آبی که بهتر از ماهی ها شنا می کنند
مهندس وب: مهندس وب: یک باله رباتیک الهام گرفته از ماهی تُن با کنترل نیرو، بازیابی و استفاده از آب را بهبود می بخشد و مانور شناورهای هدایت پذیر از دور را تا ۴۹ درصد نسبت به باله های سنتی بالا می برد.
به گزارش مهندس وب به نقل از ایسنا، گروهی در دانشگاه مریلند با توسعه یک باله رباتیک با الهام از ماهی تن، فناوری پهپادهای بدون سرنشین زیر آبی را بهبود بخشیده اند.
به نقل از آی ای، این پروژه با هدف افزایش سرعت و مانورپذیری، به دنبال پر کردن شکاف عملکرد بین وسایل نقلیه زیردریایی بدون سرنشین و همتایان هوایی آنها است. این پهپاد مجهز به باله می تواند اکتشافات اعماق دریا را متحول کند و کارآمدی بهتری نسبت به طرح های فعلی عرضه نماید.
هرتاس سردیرا (Huertas Cerdeira)، استادیار مهندسی مکانیک در دانشگاه مریلند و سرپرست تحقیقات، اظهار نمود: من از شناگران زیستی الهام می گیرم که در خلال میلیونها سال تکامل یافته اند و می توانند کارآمدتر از هر چیزی با یک باله چرخان حرکت کنند. او اضافه کرد: ما نمی توانیم ماهی بسازیم. اما می توانیم رباتی بسازیم که مانند ماهی حرکت نماید و آنرا بهینه سازی نماییم.
طراحی با الهام از ماهی تُن
شناورهای هدایت پذیر از راه دور پیشرفته بر پروانه های پیچی تکیه می کنند. با این وجود، با پیشرفت رباتیک و خودمختاری، مأموریت های این شناورها پیچیده تر می شوند و احتیاج به کارآمدی و مانورپذیری بیشتری دارند. دانشمندان درحال روی آوردن به نیروی محرکه الهام گرفته از موجودات زیستی هستند، چونکه شناگران زیستی در معیارهای کلیدی عملکرد بهتری از سیستم های ساخت بشر دارند.
با وجود مزایایی که دارند، هر دو سیستم پیشرانه زیستی و مکانیکی با یک مبادله بین کارآمدی و مانورپذیری روبرو هستند. بعنوان مثال، شناورهایی که زیرساخت های نفت زیر آب را بازرسی و تعمیر می کنند، باید مسافت های طولانی را پوشش دهند و در عین حال موقعیت دقیق خویش را حفظ کنند. سیستم های مانور موجود، همچون سطوح بالابر، بردار رانش و رانشگرهای جانبی، هر کدام دارای معایبی مانند افزایش کشش، پیچیدگی یا زمان پاسخ آهسته هستند.
با ادغام مفاهیم مهندسی و طبیعت، این مطالعه جدید رویکرد جدیدی را برای تأمین انرژی شناگرها عرضه می دهد. مطالعه کنونی یک سیستم رانش زیر آب جدید را عرضه می کند که از باله دمی ماهی، بخصوص ماهی تن مدل سازی شده است.
پهپادهای دریایی دارای یک سیستم رباتیک است که باله دم را قادر می سازد آزادانه در سه جهت حرکت نماید. به علت خاصیت ارتجاعی، این سیستم می تواند در محدوده وسیع تری نسبت به طرح های ملخ طبیعی یا مدرن حرکت نماید. با این وجود، تشخیص این که چگونه باله باید برای فعالیتهای خاص حرکت نماید، می تواند دشوار باشد.
برای حل این مشکل، محققان از روش داده محور استفاده می نمایند که بر آزمایش های دنیای واقعی متکی است. با آزمایش حرکات مختلف و تحلیل و بررسی نتایج در لحظه، آنها موثرترین حرکات باله را برای هدایت پهپادهای دریایی شناسایی می کنند. هدف این رویکرد ایجاد یک وسیله نقلیه زیر آب بسیار کارآمد و چابک است.
باآنکه این سیستم پیچیده تر و گران تر است، اما میتوان آنرا بگونه ای اصلاح کرد که طرح های باله های آینده، مانند باله های انعطاف پذیر که کارآمدی را می افزایند، درنظر گرفته شود.
محققان قصد دارند تا آخر سال این باله را بسازند و آنرا در یک تونل آبی در لابراتوار هیدرودینامیک مریلند آزمایش کند. بعد از تکمیل پهپاد، طی دو تا سه سال، آنها آزمایشاتی را در لابراتوار نوآوری و اکتشاف تحقیقات فناوری های خودمختار مریلند در مریلند جنوبی انجام خواهند داد.
منبع: مهندس وب
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب