Что едят пластиковые рыбки? Пластик, конечно же. Британская студентка Элеонора Макинтош одержала победу в конкурсе Natural Robotics 2022 с дизайном 3D-печатного подводного робота. Эта роборыба не просто машет хвостом, но еще и помогает очищать водоемы от мелкого мусора, хотя пока только в экспериментальных целях.
Рыбку зовут «Гиллберт» — с двумя «л» вместо одной, потому что слово gills переводится как «жабры». Жабры в конструкции тоже есть, причем функциональные, но не в привычном смысле. Здесь они дополнены сетками, отфильтровывающими микропластик из поступающей воды. Идея приглянулась команде ученых из Великобритании, Швейцарии и Германии, решивших реализовать проект с помощью аддитивных технологий. Руководил парадом профессор Университета Суррея Роберт Сиддал, он же один из организаторов конкурса.
«Мы не знаем, куда в итоге попадает основная масса пластика, сбрасываемого в наши водоемы, но надеемся, что эта роборыба и ее потомки станут первыми шагами в правильном направлении — помогут с выявлением и решением проблемы загрязнения водоемов пластиковым мусором», — прокомментировал профессор Сиддал.
Плавает рыбка медленно, хотя и имеет полностью функциональный бионический привод, то бишь машет хвостом и плавниками. Кабельная привязка и фильтры тоже не прибавляют скорости и маневренности: в текущей итерации робот развивает до пяти сантиметров в секунду. Вода фильтруется открывающимися и закрывающимися жабрами со встроенными нейлоновыми сетками, затем частицы оседают в «животе».
Все уникальные детали напечатаны на 3D-принтере Prusa Mini+. Что интересно, нейтральной плавучести конструкторы добились за счет регулировки плотности наполнения 3D-печатных деталей. В эксплуатации глубина регулируется на ходу с помощью подвижных плавников. Часть 3D-печатных компонентов выполнена из АБС с последующей обработкой ацетоном для герметизации, остальные изготовили из флуоресцентного полилактида, но исключительно в эстетических целях.
Робот достигает сорока четырех сантиметров в длину и управляется по Wi-Fi посредством микроконтроллера Arduino Nano 33 IoT с акселерометром LSM6DS3 и геймпада от игровой приставки Xbox One. Аппарат оснащен четырьмя сервоприводами, отвечающими за работу плавников и жабр, питание обеспечивается бортовым аккумулятором емкостью 5 А·ч. В принципе, система может функционировать полностью по беспроводной схеме, так что пусть вас не смущает кабель на иллюстрации выше: он подключен к USB-порту и загерметизирован, нужен для программирования рыбки прямо во время испытаний и со временем будет удален.
С подробным описанием проекта можно ознакомиться по этой ссылке, сам проект выложен в открытый доступ.