水中ロボットは見えない推進力でこっそり泳ぐ

音は空気よりも密度が高いため、 水中をより速く、より遠く まで伝わります。そのため、海洋生物を研究しようとしている研究者にとって、早い段階で隠れることが難しくなる可能性があります。しかし、新しい水中ロボットは、プロペラや目に見える可動部品に依存しない推進システムを使用して、波の中こっそりと移動することができます。

水中を移動するのは 特に難しいことではありません。信じられないかもしれませんが、私たちは何百年もの間機能的な潜水艦を持ってきました。しかし、ほとんどは、水中で騒がしく、それらを実行し続けるために多くの電力を必要とする移動推進システムに依存し ています。資金の豊富な米海軍は、原子力潜水艦でその問題を解決しましたが、誰もがそのレベルの技術にアクセスできるわけではありません。

代わりに、海中探査用の海洋ロボットを設計する研究者は、水中グライダーと呼ばれる水中グライダーを使用することに焦点を当てています。 1回の充電で一度に数か月間実行でき、プロセスの数千マイルをカバーしますが、速度が遅く、操作性が低いため、実用性が制限されます。インディアナ州のパデュー大学の機械エンジニアは、最近公開された論文で詳しく説明されているように、一度に数か月間自律的に動作しながら、これらの制限を解決する水中グライダーの更新された設計を開発しました 。

研究者たちは、潜水艇をROUGHIEと名付けました。これは、ハンズオン調査工学のための研究指向の 水中グライダー の略で、車両自体と同じくらい印象的な頭字語です。車両の外側には可動部品はありませんが、密閉された長さ4フィートのチューブの内側に はバラストタンクがあり、水や空気を満たしてROUGHIEを水面に浮かせたり、波の下に潜ったりすることができます。

尾翼 は機体の上下運動を前方への勢いに変えますが、水中でのROUGHIEのピッチをさらに細かく制御するために、内部の重い充電式バッテリーは、その重量を前後に移動できるスライド機構に取り付けられています。

ステアリング は水中グライダーにとって常に課題であり、30フィートを超える回転半径が必要になることが多く、自然の地層や破片が障害物なしで向きを変えるのに十分なスペースがない浅いエリアでの使用には問題があります。簡単に閉じ込められる探索用に設計されたロボットはあまり役に立ちません。

この問題は、ROUGHIEのすべての内部コンポーネントを、車内で回転できる単一のレールに取り付けることで解決されました。内部のすべてが回転し、その重量が移動すると、潜水艇全体が転がり、操縦が容易になります。パデュー大学のプールの1つでのテストでは、 ROUGHIEの回転半径は約10フィートで、狭い場所から抜け出すための設備が整っていました。

潜水艇の設計は、人間の乗客を運ぶのに理想的ではないかもしれません。その一定の上下運動は、吐き気がすぐに始まる信頼できる方法のようです。しかし、水温を測定できるセンサーが装備されている場合、ROUGHIEはデータを収集するためのはるかに優れたツールになります。 、藻類の開花、さらには安全上の脅威をもたらす難破船や水中軍需品を見つけることができる磁力計さえも検出します。水の中をこっそりと移動するその能力はまた、潜水艇を、必ずしも見られたり研究されたりしたくない水中の生き物を研究するための非常に貴重なツールにする可能性があります。

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