science >> Wetenschap >  >> Fysica

Zelfrijdende zelfnavigerende voertuigen een stap dichterbij

Fig. 1 Snel draaiende zwevende deeltjes bewegen langs complexe vormgrenzen. De spinnerstraal is a =1 mm, en de draaifrequentie is ω/2π =12 Hz. Tijd tussen opeenvolgende frames is Δt =1 s. Let op de omgekeerde hoek- en lineaire snelheden in de beweging langs de Australië-vormige grens. Zie ook films S1 t/m S3. Credit: wetenschappelijke vooruitgang , DOI:10.1126/sciadv.abd4632

Voertuigen die zichzelf langs het water kunnen voortbewegen en zelf rond elk object op hun pad kunnen navigeren, kunnen binnenkort werkelijkheid worden dankzij nieuw onderzoek van de Australian National University (ANU).

Volgens hoofdauteur ANU natuurkundige universitair hoofddocent Hua Xia, de studie bouwt voort op het "Magnus-effect" - een kracht die inwerkt op draaiende objecten.

"Deze kracht wordt veel gebruikt in de sport, bijvoorbeeld wanneer tennissers topspin of backspin gebruiken om de baan van de bal te controleren, "Zei universitair hoofddocent Xia.

"Het idee om deze kracht te gebruiken om voertuigen over het wateroppervlak voort te stuwen, werd aanvankelijk geïmplementeerd in rotorschepen - waar grote rotors op het schip zijn gemonteerd en worden aangedreven door de motor, het schip loodrecht op de wind duwen en als een soort zeil fungeren.

"Maar we waren geïnteresseerd in wat er gebeurt als er geen wind is."

Het onderzoeksteam bestudeerde de beweging van snel draaiende schijven op het wateroppervlak. Ze ontdekten dat wanneer de schijven een bepaalde draaisnelheid bereikten, ze begonnen zelfrijdend met versnelling.

"Als de schijf een vaste grens nadert, het stopt met accelereren en reist met een constante snelheid langs de grens van praktisch elke vorm, op een vaste afstand daarvan, "Zei universitair hoofddocent Xia.

"Dit opent de deur voor tal van toepassingen, inclusief autonome watervoertuigen, mariene robotica en om gevaarlijke omgevingsomstandigheden te bewaken."

Het onderzoek is gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang .