Ein bio-inspirierter Roboterfisch, der einen flexiblen Schwanzmechanismus hat, kann ruhig zwischen seinen lebenden Gegenstücken schwimmen mit geringerem Verbrauch und höherer Manövrierbarkeit in Wasser, wo ein konventioneller Propeller AUV nicht erreichen kann. Diese Arten von Robotern werden für Unterwasserforschungs-, Beobachtungs- und Forschungszwecke bevorzugt, insbesondere wenn Manövrierfähigkeit erforderlich ist. Eine Gruppe von Ingenieursforschern der Universität von Firat in der Türkei nutzt biomimetisches Design und 3D-Druck, um einen intelligenten Roboterfisch für reale Explorations- und Vermessungseinsätze zu konstruieren.
Wichtige Faktoren bei der Konstruktion von 3D-gedruckten biomimetischen Roboterfischen sind in erster Linie die Schwimmarten und die Körperstruktur des Fisches. In der Ichthyologie schwimmen mehr als 85% der Fische, indem sie ihre Körper und / oder Schwanzflossen (BCF) beugen, und etwa 15% der Fische schwimmen auf medianen und / oder Brustflossen (MPF). Diese biologischen Eigenschaften weisen darauf hin, dass das Carangiform-Robotermodell vom BCF-Typ ein geeigneter Ansatz für das AUV-Design ist.
"Es gibt zwei grundlegende Ansätze im robotergestützten Fischdesign", schreiben die Forscher. "Erstens ist das biomimetische Design, das bestimmte Anforderungen hat, wie ein Leitwerk mit der Größe und Anzahl von Verbindungen, um eine Körperlaufwelle bereitzustellen, und die Fähigkeit, in einer bestimmten Tiefe mit der Kontrolle des Schwerpunkts zu bleiben. Der zweite Entwurfsansatz verwendet nur die Bewegungseffekte von Fischen, aber es ist nicht physisch von echtem Fisch inspiriert. "
Der Prototyp des Roboterfisches ist ca. 500 mm lang, 76 mm breit und 215 mm hoch. Die Prototypmasse beträgt ebenfalls ca. 3,1 kg.
"Der Roboterfisch-Prototyp für dreidimensionale Bewegungsfähigkeiten wird im realen experimentellen System untersucht. In diesen Analysen wurden mehr als 72 verschiedene experimentelle Studien durchgeführt, um die Eigenschaften des Prototyps zu erhalten", erklärten die Forscher. "Um die Dichtleistung der Anbauteile zu prüfen, laufen sie während 6 Stunden in einem wassergefüllten Prüffeld. Der Erfolg von Dichtungstests wird beobachtet."
In der zukünftigen Arbeit werden die Regelungsleistungen des Prototyps mit verschiedenen Kontrollstrukturen untersucht und die Schwimmleistung des Roboters in verschiedenen Fließgewässern getestet.
Dieses robotergestützte Fischdesign bietet vielseitige Lösungen für verschiedene Meeresanwendungen wie Untersuchung von Unterwasserressourcen, Bestimmung von Verschmutzung, Beobachtung von Lebewesen, Untersuchung von Unterwassergebieten, Fehlererkennung in Strom- oder Ölpipelines, Küstenschutz und militärische Missionen.