Vízen járó robotok

Az angliai University of Bath kutatói egy olyan különleges robotot mutattak be a nagyközönségnek , amely ugrálva halad. Az ugráló minirobotok előnye a hagyományosan közlekedő robotokkal szemben az, hogy a különféle terepakadályok nem okoznak különösebb problémát neki. Így olyan helyekre is képesek behatolni, ahol terepakadályok vagy vastag aljnövényzet nehezíti a haladást. Vulkánok kráterei, barlangok vagy éppen egy kerítés immár nem okozhat fennakadást: a miniatűr robot felderíti a terepet, legyen szó dél-amerikai őserdőről vagy ellenséges katonai bázisról.

Csendes vizeken evezve
Ilyen komoly feladatot ugyan semmiképp sem bízna a Carnegie Mellon University két PhD-hallgatója saját fejlesztésű vízen járó robotjára, de azért olyan helyre a STRIDE-nak azaz „hosszú lépésnek” elnevezett robot is behatolhat, ahova eddig csak a környezet megzavarása révén sikerült bejutni. Így elsősorban csendes vizek élővilágának feltérképezésére tűnik a legalkalmasabbnak a STRIDE, amely nevében hordozza működési elvét. A STRIDE ugyanis az angol „surface tension based robotic insect dynamic explorer” szókapcsolat rövidítése, amely el is árulja, hogy a robot a víz felületi feszültségét kihasználva képes a vízen járni.

Ehhez peresze azért egy pár feltételnek eleget kell tennie: elsősorban is roppant csekély tömegűnek kell lennie, továbbá hajszálvékony lábakkal kell rendelkeznie, hogy ne szakítsa át a vízfelszín felületét. Ez utóbbi célt szolgálja a vékony lábakon lévő teflonbevonat is.

Ahogy a fejlesztésben részt vevő egyik doktorandusz hallgató, Metin Sitti a PhysOrg.com-nak nyilatkozva elmondta, kisebb problémák még akadnak a robotnál: „A STRIDE jelenleg még 10–15-ször lassabban halad a vízen, mint a vízipoloska, amelytől a robotunk működési elvét kölcsönöztük. Ennek oka elsősorban az, hogy a robot a jelenlegi állapotában nagyjából tízszer nagyobb, mint a mintául szolgáló rovar.”

Van még mit fejleszteni
Habár a STRIDE nagyjából negyvenszer mozdítja meg a lábát egy perc alatt, míg a példának vett vízipoloska mindössze tízszer, csakhogy a vízi poloska tömege mindössze 0, 01 gramm, míg a hallgatók által összeállított roboté egy gramm. A méretbeli és tömegbeli különbségnek köszönhetően a robot másodpercenként 3 centimétert képes előrehaladni, míg természetes párja akár 1, 5 métert is megtesz ugyanennyi idő alatt.

Teherbírásuk tekintetében is jelentős a különbség: míg a vízi poloska akár saját tömegének tizenötszörösét is elbírja, addig a STRIDE jelenleg még csak tömegének kilencszeresével birkózik meg anélkül, hogy elsüllyedne. A következő fejlesztések célja így egyértelmű: a vízen járó robotot még inkább miniatürizálni kell.

Emellett azonban még egy hátrányt is le kell majd küzdeniük a fiatal kutatóknak: a STRIDE-al ellentétben ugyanis a vízipoloskák nem csak a csendes, sima tükrű vízen képesek előrehaladni. A vízipoloskák ugyanis hajszálvékony lábaikon még vékonyabb „szőrszálakat” növesztettek, amelyek jelentősége akkor mutatkozik meg, amikor a vízi poloska a hullámoknak köszönhetően elsüllyed a víz alá. A kis szőrszálak ugyanis levegőbuborékokat is a víz alá visznek, amelyek tulajdonképpen „mentőmellénnyel” látják el a poloskát, így a felhajtóerőnek és a mentőmellényként funkcionáló buborékoknak köszönhetően pillanatok alatt ismét feljut a víz felszínére. Metin Sitti azt is elmondta, hogy a poloskáról mintát véve a STRIDE-ot úgy akarják továbbfejleszteni, hogy hullámzó víz estén az is képes legyen majd a víz alól a felszínre bukkanni.

Kapcsolódó cikk:
Víz felett repülő hajók