Robot vliegt én zwemt met dezelfde vleugels: bijzondere uitvinding zonder propellers of poten
Een zeevogel duikt het water in, jaagt onder het oppervlak op een vis en stijgt enkele seconden later weer op. Onderzoekers van MIT en EPFL hebben dat indrukwekkende staaltje natuur nu nagebootst. Ze ontwikkelden een robot die kan vliegen, zwemmen en duiken met slechts één set klappende vleugels. Propellers of poten zijn overbodig. De innovatieve technologie kan in de toekomst van grote waarde zijn voor onderzoek op zee.
Robot laat zich inspireren door zeevogels
De robot weegt slechts 250 gram en is daarmee ongeveer even zwaar als een blikje frisdrank. Hij is ontworpen naar het voorbeeld van zeevogels zoals papegaaiduikers, meeuwen en stormvogels. Die dieren wisselen moeiteloos tussen vliegen en zwemmen om voedsel te zoeken.
Slimme vleugels maken het verschil
Water is bijna duizend keer dichter dan lucht. Daarom gebruiken de meeste amfibische robots aparte systemen voor beide omgevingen. Deze robot doet dat anders. De flexibele vleugels buigen onder water mee, waardoor de motor minder kracht hoeft te leveren. Zodra de robot weer in de lucht is, worden de vleugels stijf genoeg om voldoende draagkracht te creëren. Tijdens het zwemmen en vliegen slaan de vleugels ongeveer vijf tot zes keer per seconde. Bij het verlaten van het water loopt dat op tot ongeveer tien vleugelslagen per seconde. Zo krijgt de robot genoeg snelheid om door het wateroppervlak te breken.
Lees ook: Dit zijn de beste ultradunne magnetische powerbanks voor onderweg
Opstijgen bleek de grootste uitdaging
Het moeilijkste moment is de overgang van water naar lucht. Eerdere robots van dit formaat slaagden er niet in om alleen met hun vleugels uit het water op te stijgen. De onderzoekers ontdekten dat de ideale vleugel precies de juiste balans tussen flexibiliteit en stevigheid heeft. Ook de opstijghoek bleek cruciaal. Bij een hoek van ongeveer 70 graden raken de vleugelpunten het water niet. Een steilere hoek zorgt ervoor dat de robot terug in het water valt.
Waardevol voor wetenschap op zee
De robot is getest in een watertank en later in het Meer van Genève. De versie met een spanwijdte van ongeveer 80 centimeter leverde de beste prestaties. Hij haalt onder water een snelheid van ongeveer één meter per seconde en vliegt met circa zes meter per seconde. Het onderzoek, gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Science, biedt niet alleen nieuwe inzichten voor robotica. De machine helpt onderzoekers ook beter te begrijpen hoe duikende vogels zich onder water voortbewegen.
Op termijn hopen de ontwikkelaars dat biologen en oceanografen de robot kunnen inzetten om watermonsters te verzamelen, ijsbergen te onderzoeken of walvissen te observeren. Dat zou veel goedkoper zijn dan traditionele onderzoeksmethoden en maakt metingen mogelijk op plekken die nu lastig bereikbaar zijn.
Lees ook: Sony Ace tafeltennisrobot kleineert menselijke tegenstanders
Lees ook
