پهپادهای آبی که بهتر از ماهیها شنا میکنند
یک باله رباتیک الهام گرفته از ماهی تُن با کنترل نیرو، بازیابی و استفاده از آب را بهبود میبخشد و مانور شناورهای هدایتپذیر از دور را تا ۴۹ درصد نسبت به بالههای سنتی افزایش میدهد.
به گزارش اقتصادسرآمد، گروهی در دانشگاه مریلند با توسعه یک باله رباتیک با الهام از ماهی تن، فناوری پهپادهای بدون سرنشین زیر آبی را بهبود بخشیدهاند.به گزارش ایسنا به نقل از آیای، 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 میتواند اکتشافات اعماق دریا را متحول کند و کارایی بهتری نسبت به طرحهای فعلی ارائه دهد.
هرتاس سردیرا (Huertas Cerdeira)، استادیار مهندسی مکانیک در دانشگاه مریلند و سرپرست تحقیقات، اظهار کرد: من از شناگران زیستی الهام میگیرم که در طی میلیونها سال تکامل یافتهاند و میتوانند کارآمدتر از هر چیزی با یک باله چرخان حرکت کنند. او افزود: ما نمیتوانیم ماهی بسازیم. اما میتوانیم رباتی بسازیم که مانند ماهی حرکت کند و آن را بهینهسازی کنیم.
طراحی با الهام از ماهی تُن
شناورهای هدایتپذیر از راه دور پیشرفته بر پروانههای پیچی تکیه میکنند. با این حال، با پیشرفت رباتیک و خودمختاری، ماموریتهای این شناورها پیچیدهتر میشوند و نیاز به کارایی و مانورپذیری بیشتری دارند. دانشمندان در حال روی آوردن به نیروی محرکه الهام گرفته از موجودات زیستی هستند، زیرا شناگران زیستی در معیارهای کلیدی عملکرد بهتری از سیستمهای ساخت بشر دارند.
با وجود مزایایی که دارند، هر دو سیستم پیشرانه زیستی و مکانیکی با یک مبادله بین کارایی و مانورپذیری روبرو هستند. به عنوان مثال، شناورهایی که زیرساختهای نفت زیر آب را بازرسی و تعمیر میکنند، باید مسافتهای طولانی را پوشش دهند و در عین حال موقعیت دقیق خود را حفظ کنند. سیستمهای مانور موجود، از جمله 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 تامین انرژی شناگرها ارائه میدهد. مطالعه کنونی یک سیستم رانش زیر آب جدید را ارائه میکند که از باله دمی ماهی، بهویژه ماهی تن مدلسازی شده است.
پهپادهای دریایی دارای یک سیستم رباتیک است که باله دم را قادر میسازد آزادانه در سه جهت حرکت کند. به دلیل خاصیت ارتجاعی، این سیستم میتواند در محدوده وسیعتری نسبت به طرحهای ملخ طبیعی یا مدرن حرکت کند. با این حال، تشخیص اینکه چگونه باله باید برای فعالیتهای خاص حرکت کند، میتواند دشوار باشد.
برای حل این مشکل، محققان از روش داده محور استفاده میکنند که بر آزمایشهای دنیای واقعی متکی است. با آزمایش حرکات مختلف و تجزیه و تحلیل نتایج در لحظه، آنها موثرترین حرکات باله را برای هدایت پهپادهای دریایی شناسایی میکنند. هدف این رویکرد ایجاد یک وسیله نقلیه زیر آب بسیار کارآمد و چابک است.اگرچه این سیستم پیچیدهتر و گرانتر است، اما میتوان آن را به گونهای اصلاح کرد که طرحهای بالههای آینده، مانند بالههای منعطف که کارایی را افزایش میدهند، در نظر گرفته شود.
محققان قصد دارند تا پایان سال این باله را بسازند و آن را در یک تونل آبی در آزمایشگاه هیدرودینامیک مریلند آزمایش کند. پس از تکمیل پهپاد، طی دو تا سه سال، آنها آزمایشاتی را در آزمایشگاه نوآوری و اکتشاف تحقیقات فناوریهای خودمختار مریلند در مریلند جنوبی انجام خواهند داد.
به گزارش اقتصادسرآمد، گروهی در دانشگاه مریلند با توسعه یک باله رباتیک با الهام از ماهی تن، فناوری پهپادهای بدون سرنشین زیر آبی را بهبود بخشیدهاند.به گزارش ایسنا به نقل از آیای، 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 میتواند اکتشافات اعماق دریا را متحول کند و کارایی بهتری نسبت به طرحهای فعلی ارائه دهد.
هرتاس سردیرا (Huertas Cerdeira)، استادیار مهندسی مکانیک در دانشگاه مریلند و سرپرست تحقیقات، اظهار کرد: من از شناگران زیستی الهام میگیرم که در طی میلیونها سال تکامل یافتهاند و میتوانند کارآمدتر از هر چیزی با یک باله چرخان حرکت کنند. او افزود: ما نمیتوانیم ماهی بسازیم. اما میتوانیم رباتی بسازیم که مانند ماهی حرکت کند و آن را بهینهسازی کنیم.
طراحی با الهام از ماهی تُن
شناورهای هدایتپذیر از راه دور پیشرفته بر پروانههای پیچی تکیه میکنند. با این حال، با پیشرفت رباتیک و خودمختاری، ماموریتهای این شناورها پیچیدهتر میشوند و نیاز به کارایی و مانورپذیری بیشتری دارند. دانشمندان در حال روی آوردن به نیروی محرکه الهام گرفته از موجودات زیستی هستند، زیرا شناگران زیستی در معیارهای کلیدی عملکرد بهتری از سیستمهای ساخت بشر دارند.
با وجود مزایایی که دارند، هر دو سیستم پیشرانه زیستی و مکانیکی با یک مبادله بین کارایی و مانورپذیری روبرو هستند. به عنوان مثال، شناورهایی که زیرساختهای نفت زیر آب را بازرسی و تعمیر میکنند، باید مسافتهای طولانی را پوشش دهند و در عین حال موقعیت دقیق خود را حفظ کنند. سیستمهای مانور موجود، از جمله 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 تامین انرژی شناگرها ارائه میدهد. مطالعه کنونی یک سیستم رانش زیر آب جدید را ارائه میکند که از باله دمی ماهی، بهویژه ماهی تن مدلسازی شده است.
پهپادهای دریایی دارای یک سیستم رباتیک است که باله دم را قادر میسازد آزادانه در سه جهت حرکت کند. به دلیل خاصیت ارتجاعی، این سیستم میتواند در محدوده وسیعتری نسبت به طرحهای ملخ طبیعی یا مدرن حرکت کند. با این حال، تشخیص اینکه چگونه باله باید برای فعالیتهای خاص حرکت کند، میتواند دشوار باشد.
برای حل این مشکل، محققان از روش داده محور استفاده میکنند که بر آزمایشهای دنیای واقعی متکی است. با آزمایش حرکات مختلف و تجزیه و تحلیل نتایج در لحظه، آنها موثرترین حرکات باله را برای هدایت پهپادهای دریایی شناسایی میکنند. هدف این رویکرد ایجاد یک وسیله نقلیه زیر آب بسیار کارآمد و چابک است.اگرچه این سیستم پیچیدهتر و گرانتر است، اما میتوان آن را به گونهای اصلاح کرد که طرحهای بالههای آینده، مانند بالههای منعطف که کارایی را افزایش میدهند، در نظر گرفته شود.
محققان قصد دارند تا پایان سال این باله را بسازند و آن را در یک تونل آبی در آزمایشگاه هیدرودینامیک مریلند آزمایش کند. پس از تکمیل پهپاد، طی دو تا سه سال، آنها آزمایشاتی را در آزمایشگاه نوآوری و اکتشاف تحقیقات فناوریهای خودمختار مریلند در مریلند جنوبی انجام خواهند داد.
ارسال دیدگاه
اخبار روز
-
دو روایت از ناوگان تاکسیرانی و یک فرصت معطلمانده در قشم و کیش
-
چهار دلیل عمده مصرف پایین ماهی و میگوی ایرانیان
-
زنگ هشدار برای مسیرهای نفتی تحریمی
-
بازی با کارت حذف رانت ارزی برای بهبود تجارت
-
انتخابات و آینده انجمن مهندسی دریایی ایران
-
توسعه دریاپایه در گرو تحول بزرگ درفهم و درک متولیان
-
۲ هزار میلیارد تومان تسهیلات ترجیحی برای رونق سرمایهگذاری بخش خصوصی در صنعت ریلی تخصیص یافت
-
همه پروازها برقرار است
-
تقویت شبکه پایش جوی استان مرکزی با راهاندازی ایستگاههای سینوپتی و بارانسنجی
-
تخلیه و بارگیری ۱.۶ میلیون تن کالا در ۱۰ ماهه ۱۴۰۴ در بندر انزلی
-
زنگ انقلاب با حضور وزیر راه و شهرسازی در بیت تاریخی امام راحل نواخته شد
-
ثبت رکورد ماهانه تخلیه انواع کالاهای اساسی در بندر امام خمینی(ره)
-
جزییات ۱۴ پروژه زیرساختی و تجهیزاتی بندر چابهار به ارزش ۹.۸ همت
-
ضرورت تلاش مضاعف برای پاسخگویی به مطالبات و شنیدن صدای مردم
-
لایحه ساماندهی بافتهای فرسوده و حاشیهای به مجلس ارسال شد
-
امنیت غذایی مهمترین مؤلفه امنیت ملی کشور
-
استمرار حرکت جهادی در اجرای ماموریت های اداره کل شیلات گیلان
-
رقابت آمریکا، چین و روسیه بر سر قطب شمال
-
«منطقه آزاد بوشهر» بدیل توسعه متوازن
-
تشدید رقابت سبز بین واشنگتن و پکن



