Tauchnachrichten
Kommt zu Coral Reefs 2: Jelly Bots
Bild: Universitäten Southampton und Edinburgh.
Vor zwei Tagen berichtete DIVERNET über den Roboterfisch „Bluebot“ als Mittel zur Umweltüberwachung von Korallenriffen. Jetzt haben wir Neuigkeiten über einen weiteren Roboteransatz für die Arbeit in fragilen Unterwasserumgebungen wie Riffen oder archäologischen Stätten – der nicht auf Fischschwärmen, sondern auf „Pulse-Jet“-Tieren wie Quallen und Tintenfischen basiert.
Im Gegensatz zum in den USA entwickelten Bluebot wurde diese Erfindung in Großbritannien von Wissenschaftlern der Universitäten Southampton und Edinburgh hergestellt. Basierend auf der Form und Bewegung der Qualle (Aurelia aurita) und bei Kopffüßern wie Tintenfischen und Kraken ist der Roboter leicht und verfügt über ein weiches, flexibles Äußeres.
Die Qualle ist hinsichtlich ihres Verhältnisses von Kraft zu Geschwindigkeit und Gewicht das leistungsfähigste Tier der Natur. Trotz des Fehlens einer unterstützenden Skelettstruktur schlägt es rennende und fliegende Tiere sowie Knochenfische mit Leichtigkeit, sagen die Wissenschaftler.
Der Roboter treibt sich unter Wasser mithilfe von „Resonanz“ voran, großen Vibrationen, die entstehen, wenn eine Kraft mit der idealen Frequenz ausgeübt wird. Auf diese Weise verbraucht es nur minimale Energie, um die großen Wasserstrahlen zu erzeugen, die es vorwärts treiben.
Der Mechanismus besteht aus einer Gummimembran, die acht 3D-gedruckte flexible Rippen umschließt und so eine „Antriebsglocke“ bildet.
Ein kleiner Kolben in der oberen Hälfte des Roboters klopft wiederholt auf die Glocke, sodass sie sich ausdehnt und dann zurückspringt, wodurch die Schwimmtechnik einer Qualle nachgeahmt wird und die Wasserstrahlen erzeugt werden.
Bei optimaler Frequenz kann der Roboter wie eine Qualle eine Körperlänge pro Sekunde zurücklegen. Dadurch ist es 10- bis 50-mal effizienter als typische kleine Unterwasserfahrzeuge mit Propellerantrieb.
24 Januar 2021
„Frühere Versuche, Unterwasserroboter mit Strahlsystemen anzutreiben, beinhalteten das Drücken von Wasser durch ein starres Rohr, aber wir wollten noch weiter gehen, also haben wir Elastizität und Resonanz eingebracht, um die Biologie nachzuahmen, und den Roboter innerhalb weniger Monate entworfen und gebaut.“ sagte der Co-Autor der Studie Thierry Bujard aus Southampton.
„Ich war zuversichtlich, dass das Design funktionieren würde, aber die Effizienz des Roboters war viel größer als ich erwartet hatte.“
Das Team hofft nun, den Durchbruch nutzen zu können, um einen vollständig manövrierfähigen und autonomen Unterwasserroboter zu entwickeln, der in der Lage ist, seine Umgebung zu erkennen und zu navigieren. Ihre Studie wurde in der Fachzeitschrift Science Robotics veröffentlicht.
