„Takhle tě napadli. Jsou pod zatracenou zemí!" Tak říká Val McKee, najatá ruka, kterou hrál Kevin Bacon v klasickém komediálním stvoření z roku 1990, Otřesy. McKee má na mysli Graboidy, bezobratlý druh monstrózních obřích červů, kteří cestují pod zemí a při kopání odhrnují hlínu.
Obsah
- Sandwormvi jdou kopat
- Zahrabávání hadích robotů na Měsíci
Lidé z University of California, Santa Barbara a Georgia Institute of Technology pracovali na robotovi, který není ani milion mil od Graboids. I když je v současnosti mnohem menší a mnohem méně náchylný k žvýkání nic netušícího dobytka a lidí, je to nicméně tunelový výtvor inspirovaný hadem, který se dokáže provrtat půdou nebo měkkým pískem. A možná, jak tvrdí jeho tvůrci, dokonce jednoho dne povrchový regolit nalezený na jiných planetách. Je tohle budoucnost vesmírných roverů teprve před námi?
Doporučená videa
"Vyvinuli jsme typ hracího robota, který zaujímá nový přístup k norování tím, že se snaží redukovat odporové síly spíše než s nimi bojovat."
Nicholas Naclerio, postgraduální student strojního inženýrství výzkumný pracovník na UC Santa Barbara, řekl Digital Trends. „Tři principy, které to umožňují, jsou prodloužení špičky, které eliminuje odpor podél jejích stran a fluidizaci vzduchu snížit odporovou sílu zrnitých médií a asymetrii pro řízení vztlakových sil vytvářených v horizontále norování.“Robotické vrtání s prodloužením hrotu a granulární fluidizací
Sandwormvi jdou kopat
Samotný robot je překvapivě low-tech. Jeho tělo je vyrobeno ze vzduchotěsné, ripstop nylonové tkaniny. Nylonová trubice přivádí vzduch k jeho špičce, která odstřeluje částice před sebou, aby uvolnila cestu, když se prodírá svou podzemní cestou. Oplet z uhlíkových vláken dodává torzní tuhost, zatímco teflonové pouzdro snižuje tření. Pohyb robota je poháněn pneumaticky stlačeným vzduchem nebo dusíkem, což mu umožňuje pohybovat se pod povrchem.
Naclerio řekl, že to nezná Otřesy Graboids (ačkoli Sandworms of Dune je jiný příběh.) Ve skutečnosti, i když byl robot rozhodně inspirován přírodou, zdánlivě nebyl založen na červech nebo hadech.
„Náš robot je přímo inspirován kořeny rostlin, které vyrůstají ze špiček a zasahují hluboko do půdy,“ řekl Naclerio. „Tím, že se robot vysune ze špičky, zabrání tření po stranách a může se otočit jakýmkoli směrem. Inspirovali jsme se také jižní písečnou chobotnicí, která vypouští proud vody, aby pomohla zavrtat se do mořského dna. Náš robot vyfukuje vzduch ze své špičky, aby zkapalnil písek v blízkosti špičky, čímž snižuje sílu, kterou potřebuje k zavrtání do země. Nakonec jsme použili asymetrický směr proudění vzduchu a šikmý klín na špičce robota, abychom pomohli řídit zdvihací síly. To bylo inspirováno ještěrkou písečnou, která svou klínovitou hlavu pomáhá zavrtat se do písku.“
Tento jedinečný design pomohl týmu překonat „výzvu výtahu“ při horizontálním vrtání. "Když jsme se poprvé pokusili zavrtat vodorovně, náš robot se vždy vynořil," řekl. "Ukazuje se, že symetrický objekt pohybující se vodorovně přes zrnité médium zažívá zdvih, protože je snazší materiál vytlačit nahoru a z cesty, než jej zhutnit. Vyřešili jsme to foukáním vzduchu přímo dolů, abychom snížili gradient síly, který způsobuje zdvih, a přidáním klínu na špičku robota.
Zahrabávání hadích robotů na Měsíci
Jaké aplikace by tedy mohl mít tento hrabací robot s hadem/vinnou révou? A co je důležitější, mohl by být zvětšen, aby vytlačil velké množství písku nebo zeminy? "Věříme, že principy uvedené v tomto dokumentu by mohly být použity k rozšíření možností konvenčních metod norování, zejména v horizontálním a řiditelném norování," řekl Naclerio.
Pokud jde o případy použití, ty více pozemní pro pěší mohou zahrnovat různé činnosti při kopání příkopů. „Jedna z prvních vizí, kterou jsme pro tento projekt měli, je, že se robot zavrtá dolů, pod a nahoru na na druhé straně příjezdové cesty k instalaci zavlažovacího nebo komunikačního vedení bez nutnosti kopat příkop,“ Naclerio řekl. "Další aplikace zahrnují vyhledávání a záchranu, instalaci geotermální smyčky, kontrolu sýpky a další."
Právě to „více“, nerušivě umístěné na konci inspekce sýpky, je tím nejpřesvědčivějším (a sci-fi) případem použití ze všech. „Myslíme si, že robot je obzvláště vhodný pro suchá, mimozemská prostředí s nízkou gravitací, kde může být obtížné vytvořit reaktivní síly,“ pokračoval Naclerio. "Příklady aplikací zahrnují umístění tepelných senzorů na Mars, průzkum sopečných tunelů na Měsíci, odběr vzorků asteroidů nebo ukotvení a průzkum granulovaného ledu na Enceladu, měsíci Saturnu."
Myšlenka použití této techniky k prozkoumat prostředí s nízkou gravitací ve vesmíru může znít přitaženě za vlasy. V současné době však tým spolupracuje na projektu s NASA, aby pokryl některé z těchto přesných aplikací. Kdo ví: Možná, že červí roboti ve vesmíru nejsou tak blázniví, jak to zní!
Papír popisující práci byl nedávno publikované v časopise Science Robotics.
Doporučení redakce
- Seznamte se s novým nadhazovacím robotem, který dokáže dokonale napodobit jakýkoli lidský hod
- Opravný robot proplouvá ropovody a svařuje praskliny – aniž by explodoval
- Ballie je pojízdný robot od společnosti Samsung, který může pomáhat v chytré domácnosti
- Prasněte, otočte, zatáhněte, uchopte: ruka robota MIT může snadno zvednout předměty
- Hadí robot MIT je navržen tak, aby procházel krevními cévami v mozku
