Добавить новость
smi24.net
News in English
Апрель
2023

Jellyfish-like robots could one day clean up the world's oceans

0
Stuttgart, Germany (SPX) Apr 26, 2023 - Most of the world is covered in oceans, which are unfortunately highly polluted. One of the strategies to combat the mounds of waste found in these very sensitive ecosystems - especially around coral reefs - is to employ robots to master the cleanup. However, existing underwater robots are mostly bulky with rigid bodies, unable to explore and sample in complex and unstructured environments, and are noisy due to electrical motors or hydraulic pumps.

For a more suitable design, scientists at the Max Planck Institute for Intelligent Systems (MPI-IS) in Stuttgart looked to nature for inspiration. They configured a jellyfish-inspired, versatile, energy-efficient and nearly noise-free robot the size of a hand. Jellyfish-Bot is a collaboration between the Physical Intelligence and Robotic Materials departments at MPI-IS. "A Versatile Jellyfish-like Robotic Platform for Effective Underwater Propulsion and Manipulation" was published in Science Advances.

To build the robot, the team used electrohydraulic actuators through which electricity flows. The actuators serve as artificial muscles which power the robot. Surrounding these muscles are air cushions as well as soft and rigid components which stabilize the robot and make it waterproof. This way, the high voltage running through the actuators cannot contact the surrounding water. A power supply periodically provides electricity through thin wires, causing the muscles to contract and expand. This allows the robot to swim gracefully and to create swirls underneath its body.

"When a jellyfish swims upwards, it can trap objects along its path as it creates currents around its body. In this way, it can also collect nutrients. Our robot, too, circulates the water around it. This function is useful in collecting objects such as waste particles. It can then transport the litter to the surface, where it can later be recycled.

It is also able to collect fragile biological samples such as fish eggs. Meanwhile, there is no negative impact on the surrounding environment. The interaction with aquatic species is gentle and nearly noise-free", Tianlu Wang explains. He is a postdoc in the Physical Intelligence Department at MPI-IS and first author of the publication.

His co-author Hyeong-Joon Joo from the Robotic Materials Department continues: "70% of marine litter is estimated to sink to the seabed. Plastics make up more than 60% of this litter, taking hundreds of years to degrade. Therefore, we saw an urgent need to develop a robot to manipulate objects such as litter and transport it upwards. We hope that underwater robots could one day assist in cleaning up our oceans."

Jellyfish-Bots are capable of moving and trapping objects without physical contact, operating either alone or with several in combination. Each robot works faster than other comparable inventions, reaching a speed of up to 6.1 cm/s. Moreover, Jellyfish-Bot only requires a low input power of around 100 mW. And it is safe for humans and fish should the polymer material insulating the robot one day be torn apart. Meanwhile, the noise from the robot cannot be distinguished from background levels. In this way Jellyfish-Bot interacts gently with its environment without disturbing it - much like its natural counterpart.

The robot consists of several layers: some stiffen the robot, others serve to keep it afloat or insulate it. A further polymer layer functions as a floating skin. Electrically powered artificial muscles known as HASELs are embedded into the middle of the different layers. HASELs are liquid dielectric-filled plastic pouches that are partially covered by electrodes. Applying a high voltage across an electrode charges it positively, while surrounding water is charged negatively.

This generates a force between positively-charged electrode and negatively-charged water that pushes the oil inside the pouches back and forth, causing the pouches to contract and relax - resembling a real muscle. HASELs can sustain the high electrical stresses generated by the charged electrodes and are protected against water by an insulating layer. This is important, as HASEL muscles were never before used to build an underwater robot.

The first step was to develop Jellyfish-Bot with one electrode with six fingers or arms. In the second step, the team divided the single electrode into separated groups to independently actuate them.

"We achieved grasping objects by making four of the arms function as a propeller, and the other two as a gripper. Or we actuated only a subset of the arms, in order to steer the robot in different directions. We also looked into how we can operate a collective of several robots. For instance, we took two robots and let them pick up a mask, which is very difficult for a single robot alone. Two robots can also cooperate in carrying heavy loads. However, at this point, our Jellyfish-Bot needs a wire. This is a drawback if we really want to use it one day in the ocean", Hyeong-Joon Joo says.

Perhaps wires powering robots will soon be a thing of the past. "We aim to develop wireless robots. Luckily, we have achieved the first step towards this goal. We have incorporated all the functional modules like the battery and wireless communication parts so as to enable future wireless manipulation", Tianlu Wang continues. The team attached a buoyancy unit at the top of the robot and a battery and microcontroller to the bottom. They then took their invention for a swim in the pond of the Max Planck Stuttgart campus, and could successfully steer it along. So far, however, they could not direct the wireless robot to change course and swim the other way.

Knowing the team, it won't take long to achieve this goal.

Research Report:A versatile jellyfish-like robotic platform for effective underwater propulsion and manipulation








Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве

Арбуз, кукуруза и холодные напитки: диетолог Садыков назвал продукты, которые портят ваш сон летом

«Это лучшее, что я видела за последнее время». «Тату» вернулись и уже дают концерты. Почему за ними следит вся страна?

Модель Анастасия Решетова перенесла вирус с осложнениями


La UFC anuncia un mes de octubre mayúsculo

Stanford dropout Sam Altman says college is ‘not working great’ for most people—and predicts major change in the next 18 years

Brit Who Fought Usyk Calls For Daniel Dubois To ‘Leave The Sport’ After Staying Down In Rematch

Las 'Guerreras del Agua' se dan un baño de bronce en el Mundial de Singapur


Вредоносный код в Firefox: атака на цепочку поставок через NPM-пакеты

Возбуждено первое в России уголовное дело о дропперстве

«Деловые Линии» сократили сроки авиаперевозок по более чем 4400 направлений по России

В студии Детского радио прошла церемония гашения почтовой марки


Первый трейлер Battlefield 6

Microsoft warns of 'active attacks' on its government and business server tech, with one cybersecurity expert claiming that they should 'assume that you have been compromised'

'I destroyed months of your work in seconds' says AI coding tool after deleting a devs entire database during a code freeze: 'I panicked instead of thinking'

Краткая биографическая справка о центральных персонажах Mafia: The Old Country



Utrace запускает услугу по валидации IT-систем для фармацевтического рынка

В депо «Чита» будет установлен первый цифровой весоизмерительный комплекс системы подачи песка под колесные пары локомотива

«Деловые Линии» сократили сроки авиаперевозок по более чем 4400 направлений по России

В Санкт-Петербурге обсудили внедрение ИИ в разработку и оптимальные корпоративные архитектуры


Михаил Ефремов разъехался с женой на фоне новостей о разводе

«Каникулы с Росгвардией» проходят в регионах Центральной России

Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве

Трагедия для всей России: наша любимая актриса из "Служебного романа" скончалась на 82-м году жизни


Трагедия для всей России: наша любимая актриса из "Служебного романа" скончалась на 82-м году жизни

В России создан инновационный способ терапии опухолей.

Пять земельных участков для размещения НКО доступны на городских торгах

Компания «Титан-СМ» переходит на маркировку «Честный знак»


Сидоренко из России одержал победу и стал чемпионом по настольному теннису на Универсиаде.

Мирра Андреева из России удерживает пятую позицию в рейтинге WTA.

Фриц пробился в четвертьфинал турнира в Вашингтоне.

Мальцев и Платонова взяли серебро ЧМ, Бублик вышел в полуфинал Кицбюэля. Главное к утру


Гарбузов: виртуальный лифт КМЗ станет экспонатом выставки «Та самая Москва»

Кто прошёл в финал «Нашей новой музыки»: фото участников

МЧС предупредило москвичей о жаре до +30℃

Отсидевший четыре года за сходство с мошенником не смог доказать невиновность


Музыкальные новости

Симона Юнусова честно высказалась о популярности своего сына Тимати

Владимир Высоцкий в виде цифрового аватара «выступит» в Москве

Аукцион за часть дачи Пугачевой опровергли

Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве


В Санкт-Петербурге обсудили внедрение ИИ в разработку и оптимальные корпоративные архитектуры

Технологии будущего: MGIMO Ventures объявляет старт четвертого сезона акселерационной программы

Utrace запускает услугу по валидации IT-систем для фармацевтического рынка

«Деловые Линии» сократили сроки авиаперевозок по более чем 4400 направлений по России


В Москве завершился сбор с руководителями финансово-экономических подразделений Центрального округа Росгвардии

Кайрат Бермуканов поддержал Петра Яна перед боем в Абу‑Даби

Росгвардия и МЧС провели совместные учения в Москве

Губернатор Архангельской области доложил Путину о поддержке новых территорий.


В столичном главке Росгвардии проведён смотр спецтехники

В Москве росгвардейцы оказали помощь пострадавшей в ДТП мотоциклистке (видео)

Поезда не будут ходить на участке Сокольнической линии метро с 26 по 28 июля

Несколько автомобилей столкнулись на внешней стороне 92-го км МКАД


"Ультиматум Трампа: потенциальные последствия для Путина"

Соболезнования в связи с авиакатастрофой в Амурской области выразили зарубежные лидеры

У Путина есть роскошный подарок для Китая: США схватились за голову, узнав о нем

В сентябре Путину будет представлена обновленная программа строительства кораблей для ВМФ.


Депздрав Москвы: новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

Депздрав Москвы оценил ситуацию с распространением нового штамма коронавируса

Штамм коронавируса "стратус" захватил 22% всех вирусных заболеваний в Москве

Депздрав: новый штамм коронавируса «стратус» фиксируют в Москве с мая



Utrace запускает услугу по валидации IT-систем для фармацевтического рынка

Новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.

Пластический хирург Софья Абдулаева: подтяжка груди нитями - эффективно ли это



"Монсон о спортсменах, которые меняют гражданство в сложный период для России"

Пять земельных участков для размещения НКО доступны на городских торгах

Две трети россиян считают, что спортсмены зарабатывают слишком много

Игровые терминалы в ТЦ: союз ради будущего


Лукашенко с иронией отнесся к санкциям, запрещающим ему въезд в Эстонию

Лукашенко заявил, что в Белоруссии «на всякий случай» готовятся к войне

Лукашенко посоветовал не злить его и не допускать падежа в животноводстве

Лукашенко поделился мнением о самой идеальной профессии.


Сергей Собянин поздравил москвича — победителя международной олимпиады по физике

Собянин: Около 10 тыс. москвичей начали переселение по реновации этим летом

Собянин рассказал об открытии модернизированной детской поликлиники в ВАО

Сергей Собянин. Главное за день


Москвичи теперь должны платить за зарядку своих электромобилей

В центре внимания: CorpSoft24 вошел в рейтинг крупнейших ИТ-компаний России

Бурмистров: лисы могут появляться на улицах Москвы в период расселения

Исследование выявило снижение инвестиций в экологически чистую энергетику США.


Отсидевший четыре года за сходство с мошенником не смог доказать невиновность

Кто прошёл в финал «Нашей новой музыки»: фото участников

В Институте Европы обсудили конструктивные изменения в российской политике.

Ошибка Баку: На "красивый кавказский обычай" нашлась русская пословица


В Нарьян-Маре из-за холодов возобновили подачу отопления в дома

В Архангельске началось обучение бойцов СВО, сообщил Цыбульский.

Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.

70 участников СВО в Архангельске показали мотивацию выше госслужащих — Цыбульский


"Россия дала мне возможность быть счастливым": Джефф Монсон в Крыму

В центре Балаклавы изменят дорожное движение – причины и сроки

Прогноз погоды в Крыму на 25 июля

В Симферополе на базе «Клинического госпиталя для ветеранов войн» функционирует гериатрический центр для пожилых людей с возрастными нарушениями


Якутянин Афанасий Фёдоров признан лучшим игроком Суперлиги РФ по футзалу

Месяц в открытом море: студенты ДВФУ отправятся в экспедицию на Камчатку

Памятник Юрию Гагарину признан объектом культурного наследия

МЧС предупредило москвичей о жаре до +30℃














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *