رباتهای عروسدریایی اقیانوسهای جهان را تمیز میکنند
روزی رباتهای زیر آب میتوانند به پاکسازی اقیانوسهای ما کمک کنند.Jellyfish-Bots یا ربات عروس دریایی قادر به جابجایی و به دام انداختن اجسام بدون تماس فیزیکی است.
بیشتر جهان پوشیده از اقیانوس ها است که متاسفانه بسیار آلوده هستند. یکی از استراتژیهای مبارزه با تپههای زباله موجود در این اکوسیستمهای بسیار حساس ،بهویژه در اطراف صخرههای مرجانی ، استفاده از رباتها برای تسلط بر پاکسازی است. با این حال، رباتهای زیر آب موجود عمدتاً حجیم با بدنههای سفت و سخت هستند، قادر به کاوش و نمونهبرداری در محیطهای پیچیده و بدون ساختار نیستند و به دلیل موتورهای الکتریکی یا پمپهای هیدرولیک پر سر و صدا هستند. برای طراحی مناسبتر، دانشمندان مؤسسه ماکس پلانک برای سیستمهای هوشمند (MPI-IS) در اشتوتگارت به دنبال الهام گرفتن از طبیعت بودند. آنها یک ربات الهام گرفته از عروس دریایی، همه کاره، کم مصرف و تقریباً بدون نویز به اندازه یک دست پیکربندی کردند. ربات عروس دریایی رابط همکاری بین بخشهای هوش فیزیکی و مواد رباتیک در MPI-IS است.این در واقع یک پلتفرم رباتیک همهکاره شبیه عروس دریایی برای رانش و دستکاری مؤثر زیر آب است.
برای ساخت این ربات، این تیم از محرک های الکتروهیدرولیک استفاده کردند که برق از طریق آنها جریان می یابد. محرکها بهعنوان ماهیچههای مصنوعی عمل میکنند که ربات را نیرو میدهند. اطراف این ماهیچه ها بالشتک های هوا و همچنین اجزای نرم و سفت و سختی وجود دارد که ربات را تثبیت کرده و آن را ضد آب می کند. به این ترتیب، ولتاژ بالا که از طریق محرک ها عبور می کند، نمی تواند با آب اطراف تماس پیدا کند. منبع تغذیه به صورت دورهای برق را از طریق سیمهای نازک تأمین میکند و باعث انقباض و انبساط ماهیچهها میشود. این به ربات اجازه می دهد تا با زیبایی شنا کند و چرخش هایی را در زیر بدن خود ایجاد کند.
هنگامی که یک عروس دریایی به سمت بالا شنا می کند، می تواند اشیایی را در مسیر خود به دام بیندازد و در اطراف بدن خود جریان ایجاد کند. به این ترتیب، می تواند مواد مغذی را نیز جمع آوری کند. ربات ما نیز آب را در اطراف آن به گردش در می آورد. این عملکرد در جمع آوری اشیا مفید است. پس از آن می تواند بستر را به سطح منتقل کند، جایی که بعداً می تواند بازیافت شود. همچنین قادر به جمع آوری نمونه های بیولوژیکی شکننده مانند تخم ماهی است. در عین حال، هیچ تاثیر منفی بر محیط اطراف ندارد و تعامل با گونههای آبزی، ملایم و تقریباً بدون سروصدا است. ۷۰ درصد زباله های دریایی تخمین زده می شود که در بستر دریا فرو برود. پلاستیک ها بیش از 60 درصد این زباله ها را تشکیل می دهند که صدها سال طول می کشد تا تجزیه شوند. بنابراین، ما نیاز مبرمی به ساخت رباتی برای دستکاری اشیایی مانند زباله و انتقال آن به سمت بالا دیدیم. امیدواریم روزی ربات های زیر آب بتوانند به پاکسازی اقیانوس های ما کمک کنند.Jellyfish-Bots یا ربات عروس دریایی قادر به جابجایی و به دام انداختن اجسام بدون تماس فیزیکی هستند،
به تنهایی یا با چندین مورد در ترکیب. هر ربات سریعتر از سایر اختراعات مشابه کار می کند و به سرعت 6.1 سانتی متر در ثانیه می رسد. علاوه بر این، Jellyfish-Bot تنها به توان ورودی کم حدود 100 مگاوات نیاز دارد و اگر روزی مواد پلیمری عایق ربات پاره شود، برای انسان و ماهی بی خطر است. در همین حال، نویز ربات را نمی توان از سطوح پس زمینه تشخیص داد. به این ترتیب Jellyfish-Bot به آرامی با محیط خود بدون مزاحمت تعامل می کند و بسیار شبیه همتای طبیعی خود است. این ربات از چندین لایه تشکیل شده است: برخی از آنها ربات را سفت می کنند، برخی دیگر برای شناور نگه داشتن یا عایق کاری آن کار می کنند. یک لایه پلیمری بیشتر به عنوان یک پوست شناور عمل می کند. ماهیچه های مصنوعی با نیروی الکتریکی معروف به HASEL در وسط لایه های مختلف تعبیه شده اند. HASEL ها کیسه های پلاستیکی پر از دی الکتریک مایع هستند که تا حدی توسط الکترود پوشانده شده اند. اعمال یک ولتاژ بالا در سراسر الکترود، آن را به طور مثبت شارژ می کند، در حالی که آب اطراف بار منفی دارد.
این نیرویی بین الکترود با بار مثبت و آب با بار منفی ایجاد میکند که روغن داخل کیسهها را به جلو و عقب هل میدهد و باعث انقباض و شل شدن کیسهها میشود که شبیه یک ماهیچه واقعی است. HASEL ها می توانند تنش های الکتریکی تولید شده توسط الکترودهای باردار را حفظ کنند و توسط یک لایه عایق در برابر آب محافظت می شوند. این مهم است، زیرا ماهیچه های HASEL قبلا هرگز برای ساخت یک ربات زیر آب استفاده نمی شد. اولین قدم توسعه Jellyfish-Bot با یک الکترود با شش انگشت یا بازو بود. در مرحله دوم، تیم تک الکترود را به گروههای جداگانه تقسیم کرد تا به طور مستقل آنها را فعال کند.