«Έτσι σου δίνουν. Είναι κάτω από το καταραμένο έδαφος!» Έτσι λέει ο Val McKee, ο μισθωτός που έπαιξε ο Kevin Bacon στο κλασικό κωμικό πλάσμα του 1990, Σεισμικές δονήσεις. Ο McKee αναφέρεται στους Graboids, ένα ασπόνδυλο είδος τερατωδών γιγάντων σκουληκιών που ταξιδεύουν υπόγεια, παραμερίζοντας τη βρωμιά ενώ σκάβουν.
Περιεχόμενα
- Οι αμπελώνες σκάβουν
- Ρομπότ φιδιών που τρυπώνουν στο φεγγάρι
Οι άνθρωποι στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Μπάρμπαρα και το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια εργάζονται σε ένα ρομπότ που δεν απέχει ένα εκατομμύριο μίλια από τα Graboids. Ενώ αυτή τη στιγμή είναι πολύ μικρότερο και πολύ λιγότερο επιρρεπές στο τσιμπολόγημα ανυποψίαστων βοοειδών και ανθρώπων, Ωστόσο, είναι μια δημιουργία εμπνευσμένη από σήραγγες που είναι σε θέση να τρυπώσει μέσα στο χώμα ή την μαλακή άμμο. Και ίσως, ισχυρίζονται οι δημιουργοί του, έστω και μια μέρα ο επιφανειακός ρεγόλιθος που βρέθηκε σε άλλους πλανήτες. Είναι αυτό το μέλλον των διαστημικών ρόβερ;
Προτεινόμενα βίντεο
«Έχουμε αναπτύξει έναν τύπο ρομπότ τρυπήματος που ακολουθεί μια νέα προσέγγιση στο τρύπημα, προσπαθώντας να μειώσει τις δυνάμεις αντίστασης αντί να τις καταπολεμήσει». Nicholas Naclerio, ένας πτυχιούχος φοιτητής μηχανολόγος μηχανικός ερευνητής στο UC Santa Barbara, είπε στο Digital Trends. «Οι τρεις αρχές [που του επιτρέπουν] είναι η επέκταση του άκρου για την εξάλειψη της οπισθέλκουσας κατά μήκος των πλευρών του, η ρευστοποίηση του αέρα σε μειώνει τη δύναμη αντίστασης των κοκκωδών μέσων και την ασυμμετρία για τον έλεγχο των δυνάμεων ανύψωσης που παράγονται οριζόντια τρύπημα».
Ρομποτικό τρύπημα με προέκταση κορυφής και κοκκώδη ρευστοποίηση
Οι αμπελώνες σκάβουν
Το ίδιο το ρομπότ είναι εκπληκτικά χαμηλής τεχνολογίας. Το σώμα του είναι κατασκευασμένο από αεροστεγές, ripstop νάιλον ύφασμα. Ένας νάιλον σωλήνας τροφοδοτεί αέρα στην άκρη του, ο οποίος παραμερίζει τα σωματίδια μπροστά του για να ανοίξει ένα μονοπάτι καθώς τυλίγεται στον υπόγειο δρόμο του. Μια πλεξούδα από ανθρακονήματα προσθέτει στρεπτική ακαμψία, ενώ μια θήκη από τεφλόν μειώνει την τριβή. Η κίνηση του ρομπότ οδηγείται πνευματικά από πεπιεσμένο αέρα ή άζωτο, επιτρέποντάς του να κινείται κάτω από την επιφάνεια.
Ο Naclerio είπε ότι δεν ήταν εξοικειωμένος με το Σεισμικές δονήσεις Γκραμπόιντ (αν και το Sandworms of Dune είναι μια άλλη ιστορία.) Στην πραγματικότητα, ενώ το ρομπότ ήταν σίγουρα εμπνευσμένο από τη φύση, φαινομενικά δεν βασιζόταν σε σκουλήκια ή φίδια.
«Το ρομπότ μας εμπνέεται άμεσα από τις ρίζες των φυτών, οι οποίες αναπτύσσονται από τις άκρες τους για να εκτείνονται βαθιά στο έδαφος», είπε ο Naclerio. «Με την επέκταση από την άκρη του, το ρομπότ αποφεύγει την τριβή κατά μήκος των πλευρών του και μπορεί να στραφεί προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Εμπνευστήκαμε επίσης από το χταπόδι της νότιας άμμου που διώχνει έναν πίδακα νερού για να βοηθήσει στο λαγούμι στον πυθμένα της θάλασσας. Το ρομπότ μας φυσά αέρα από την άκρη του για να ρευστοποιήσει την άμμο κοντά στην άκρη του, μειώνοντας τη δύναμη που χρειάζεται για να τρυπώσει στο έδαφος. Τέλος, χρησιμοποιήσαμε μια ασύμμετρη κατεύθυνση ροής αέρα και μια γωνιακή σφήνα στην άκρη του ρομπότ για να βοηθήσουμε στον έλεγχο των δυνάμεων ανύψωσης. Αυτό εμπνεύστηκε από τη σαύρα ψαριού της άμμου, η οποία χρησιμοποιεί το κεφάλι της σε σχήμα σφήνας για να τη βοηθήσει να τρυπώσει στην άμμο».
Αυτό το μοναδικό σχέδιο βοήθησε την ομάδα να ξεπεράσει την «πρόκληση της ανύψωσης» στο οριζόντιο τρύπημα. «Όταν προσπαθήσαμε για πρώτη φορά να τρυπήσουμε οριζόντια, το ρομπότ μας πάντα εμφανιζόταν», είπε. «Αποδεικνύεται ότι ένα συμμετρικό αντικείμενο που κινείται οριζόντια μέσα από ένα κοκκώδες μέσο υφίσταται ανύψωση, επειδή είναι πιο εύκολο να σπρώχνεις υλικό προς τα πάνω και να βγαίνει από τη μέση παρά να το συμπιέζεις προς τα κάτω. Αντιμετωπίσαμε αυτό φυσώντας αέρα κατευθείαν προς τα κάτω, για να μειώσουμε την κλίση αντοχής που προκαλεί ανύψωση και προσθέτοντας [τη] σφήνα στην άκρη του ρομπότ».
Ρομπότ φιδιών που τρυπώνουν στο φεγγάρι
Λοιπόν, τι εφαρμογές θα μπορούσε να έχει αυτό το ρομπότ φιδιού/αμπελιού που τρώει; Και, το πιο σημαντικό, θα μπορούσε να κλιμακωθεί ώστε να εκτοπίσει μεγάλες ποσότητες άμμου ή χώματος; «Πιστεύουμε ότι οι αρχές που παρουσιάζονται σε αυτό το έγγραφο θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να επεκτείνουν τις δυνατότητες των συμβατικών μεθόδων τρυπήματος, ιδιαίτερα σε οριζόντιο και κατευθυνόμενο λαγούμιο», δήλωσε ο Naclerio.
Όσον αφορά τις περιπτώσεις χρήσης, οι πιο πεζοί επίγειες μπορεί να περιλαμβάνουν διάφορες δραστηριότητες εκσκαφής τάφρων. «Ένα από τα πρώτα οράματα που είχαμε για αυτό το έργο, είναι ότι το ρομπότ θα τρυπούσε κάτω, κάτω και πάνω στο στην άλλη πλευρά ενός δρόμου για να εγκαταστήσετε μια γραμμή άρδευσης ή επικοινωνίας χωρίς να χρειάζεται να σκάψετε τάφρο», Naclerio είπε. "Άλλες εφαρμογές περιλαμβάνουν αναζήτηση και διάσωση, εγκατάσταση γεωθερμικού βρόχου, επιθεώρηση σιταποθήκης και πολλά άλλα."
Είναι αυτό το «περισσότερο», που σκαρφαλώνει αδιάκριτα στο τέλος της επιθεώρησης του σιτοβολώνα, που κάνει την πιο συναρπαστική (και επιστημονική φαντασία) περίπτωση χρήσης από όλα. «Πιστεύουμε ότι το ρομπότ είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για ξηρά, χαμηλής βαρύτητας, εξωγήινα περιβάλλοντα, όπου οι αντιδραστικές δυνάμεις μπορεί να είναι δύσκολο να παραχθούν», συνέχισε ο Naclerio. «Παραδείγματα εφαρμογών περιλαμβάνουν τοποθέτηση θερμικών αισθητήρων στον Άρη, εξερεύνηση ηφαιστειακής σήραγγας στο φεγγάρι, δειγματοληψία ή αγκύρωση αστεροειδών και εξερεύνηση κοκκώδους πάγου στον Εγκέλαδο, ένα φεγγάρι του Κρόνου».
Η ιδέα της χρήσης αυτής της τεχνικής για να εξερευνήστε περιβάλλοντα χαμηλής βαρύτητας στο διάστημα μπορεί να ακούγεται παραπλανητικό. Ωστόσο, η ομάδα αυτή τη στιγμή συνεργάζεται σε ένα έργο με τη NASA για να καλύψει ορισμένες από αυτές τις ακριβείς εφαρμογές. Ποιος ξέρει: Ίσως τα ρομπότ σκουληκιών στο διάστημα να μην είναι τόσο τρελά όσο ακούγεται!
Ένα χαρτί που περιγράφει το έργο ήταν δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Science Robotics.
Συστάσεις των συντακτών
- Γνωρίστε το ρομπότ που αλλάζει το παιχνίδι και μπορεί να μιμηθεί τέλεια κάθε ανθρώπινη ρίψη
- Το ρομπότ επισκευής κολυμπάει μέσα από αγωγούς πετρελαίου και συγκολλά ρωγμές — χωρίς να εκραγεί
- Το Ballie είναι ένα κυλιόμενο ρομπότ από τη Samsung που μπορεί να βοηθήσει στο έξυπνο σπίτι
- Σφίξτε το, στρίψτε το, τραβήξτε το, πιάστε το: Το χέρι ρομπότ του MIT μπορεί να μαζέψει αντικείμενα με ευκολία
- Το ρομπότ φιδιού του MIT έχει σχεδιαστεί για να σέρνεται μέσα από αιμοφόρα αγγεία στον εγκέφαλο
