Une plate-forme robotique pour étudier la Foreflipper de la mer Lion Californie

Alors que les scientifiques ont étudié les caractéristiques de base de lion de mer piscine (energetique, coût du transport, coefficient de traînée, la vitesse linéaire et l' accélération ^1-3, nous manquons d' informations sur la dynamique des fluides du système. Sans cette connaissance, nous limitons à haute vitesse potentielle , les applications d'ingénierie de haute manoeuvrabilité à ailettes (BCF) modèles de locomotion du corps-caudale ^4. en caractérisant un paradigme de natation différent, nous espérons étendre notre catalogue d'outils de conception, en particulier ceux qui ont le potentiel pour permettre aux plus calmes, les formes furtives de la natation. Ainsi , nous étudions le mécanisme fondamental de la natation de lions de mer par l' observation directe du lion de mer en Californie et des examens de laboratoire en utilisant un lion de mer robotique foreflipper ^5,6.

Pour ce faire, nous allons utiliser une technique couramment utilisée pour explorer les systèmes biologiques complexes: une plate – forme robotique ^7. Plusieurs études locomotion-both de la marche et la natation ^{8,9 10} -ont été basée soit sur le complexe ¹¹ ou très simplifiées ¹² modèles mécaniques des animaux. En règle générale, les plates – formes de robots conservent l'essence du système modèle, tout en permettant aux chercheurs d'étudier les grands espaces de paramètres ^13-15. Bien que pas toujours caractériser l'ensemble du système, beaucoup est appris par ces plates-formes qui isolent un seul composant d'un système de locomotive. Par exemple, le fonctionnement fondamental de propulsors instables, comme le dos-et-vient balayer d'une nageoire caudale lors de la natation carangiform, a été intensément explorée au moyen d' enquêtes expérimentales de tangage et / ou panneaux de soulèvement ^12,16,17,18. Dans ce cas, nous pouvons isoler certains modes de ce mouvement complexe de façon à ce que les études sur les animaux en fonction ne peut pas. Ces aspects fondamentaux de la propulsion peuvent ensuite être utilisés dans la conception de véhicules qui ne nécessitent pas l'évolution de la complexité biologique fournit.

<p class="Jove_content"> Dans cet article, nous présentons une nouvelle plate-forme pour explorer le «coup» phase du lion de mer poussée produisant un AVC. Un seul foreflipper-le «roboflipper'-est inclus dans la plate-forme. Sa géométrie est dérivée exactement des analyses biologiques d'un lion de mer de Californie (Zalophus de californianus) de l' échantillon. Le roboflipper est actionné pour reproduire le mouvement des animaux »provenant d'études précédentes ^1. Ce flipper robotique sera utilisé pour étudier la performance hydrodynamique de la piscine lion de mer et d'explorer un espace de paramètres plus large que les études animales, en particulier celles des grands mammifères aquatiques, peut donner.