"Näin he saavat sinut. He ovat helvetin maan alla!" Näin sanoo Val McKee, Kevin Baconin 1990-luvun klassisessa komediaelokuvassa näyttelemä palkattu käsi. Vapina. McKee viittaa Graboideihin, selkärangattomiin hirviömäisiin jättimadoihin, jotka kulkevat maan alla työntäen syrjään likaa kaivaessaan.
Sisällys
- Hiekkamatot lähtevät kaivamaan
- Kaivaavat käärmerobotit kuuhun
Kalifornian yliopiston Santa Barbarassa ja Georgia Institute of Technologyn ihmiset ovat työstäneet robottia, joka ei ole miljoonan mailin päässä Graboideista. Vaikka se on tällä hetkellä paljon pienempi ja paljon vähemmän altis haukkumaan pahaa-aavistamattomia karjaa ja ihmisiä, se on kuitenkin tunnelointi, käärmeen inspiroima luomus, joka pystyy kaivautumaan maaperän tai pehmeän hiekan läpi. Ja ehkä, sen luojat väittävät, jopa jonain päivänä pintaregoliitti, joka löydettiin muilta planeetoilta. Onko tämä avaruuskuljettajien tulevaisuus vielä edessä?
Suositellut videot
"Olemme kehittäneet eräänlaisen kaivausrobotin, joka ottaa uuden lähestymistavan kaivamiseen yrittämällä vähentää vastustusvoimia sen sijaan, että taistelee niitä vastaan."
Nicholas Naclerio, valmistui konetekniikan opiskelijatutkija UC Santa Barbarasta, kertoi Digital Trendsille. "Kolme periaatetta, jotka mahdollistavat sen, ovat kärjen pidennys, joka eliminoi vetoa sen sivuilla ja ilman fluidisaatiota vähentää rakeisen väliaineen resistiivistä voimaa ja epäsymmetriaa vaakatasossa muodostuvien nostovoimien hallitsemiseksi kaivamista.”Robotti kaivaus kärjen jatkeella ja rakeisella fluidisaatiolla
Hiekkamatot lähtevät kaivamaan
Robotti itsessään on yllättävän matalateknologia. Sen runko on valmistettu ilmatiiviistä, ripstop-nylonkankaasta. Nailonputki syöttää sen kärkeen ilmaa, joka puhaltaa syrjään edessään olevat hiukkaset tyhjentääkseen polun, kun se kulkee maanalaista tietä. Hiilikuitupunos lisää vääntöjäykkyyttä, kun taas teflonvaippa vähentää kitkaa. Robotin liikettä ohjaa pneumaattisesti paineilma tai typpi, jolloin se voi liikkua pinnan alla.
Naclerio sanoi, ettei hän ollut tutustunut asiaan Vapina Graboidit (vaikka Dunen hiekkamatot ovat toinen tarina.) Vaikka robotti oli ehdottomasti luonnon inspiroima, se ei ilmeisesti perustunut lainkaan matoihin tai käärmeisiin.
"Robotimme on saanut inspiraationsa kasvien juurista, jotka kasvavat kärjestään ulottuen syvälle maaperään", Naclerio sanoi. ”Kärjestään ulottuna robotti välttää kitkaa sivuillaan ja voi kääntyä mihin tahansa suuntaan. Saimme myös inspiraatiota eteläisestä hiekkamustekalasta, joka karkottaa vesisuihkun auttaakseen kaivautumaan merenpohjaan. Robottimme puhaltaa ilmaa kärjestään leijuttaakseen hiekan kärjen lähellä, mikä vähentää voimaa, jota se tarvitsee kaivautuakseen maahan. Lopuksi käytimme epäsymmetristä ilmavirran suuntaa ja kulmassa olevaa kiilaa robotin kärjessä nostovoimien hallitsemiseksi. Tämä on saanut inspiraationsa hiekkakalaliskosta, joka auttaa kiilan muotoista päätään kaivautumaan hiekkaan."
Tämä ainutlaatuinen muotoilu auttoi tiimiä voittamaan "noston haasteen" vaakasuorassa kaivauksessa. "Kun yritimme ensimmäisen kerran kaivaa vaakatasossa, robottimme nousi aina pinnalle", hän sanoi. ”On käynyt ilmi, että rakeisen materiaalin läpi vaakasuunnassa liikkuva symmetrinen esine kokee nostoa, koska materiaalia on helpompi työntää ylös ja pois tieltä kuin tiivistää sitä alas. Ratkaisimme tämän puhaltamalla ilmaa suoraan alas, vähentääksemme nostoa aiheuttavaa voimagradienttia ja lisäämällä [kiilan] robotin kärkeen.
Kaivaavat käärmerobotit kuuhun
Mitä sovelluksia tällä kaivautuvalla käärme-/köynnösrobotilla sitten voisi olla? Ja mikä vielä tärkeämpää, voisiko sitä skaalata suuren määrän hiekkaa tai maata syrjäyttämiseksi? "Uskomme, että tässä asiakirjassa esitettyjä periaatteita voitaisiin käyttää perinteisten kaivausmenetelmien kykyjen laajentamiseen, erityisesti vaakasuuntaisessa ja ohjattavassa kaivauksessa", Naclerio sanoi.
Mitä tulee käyttötapauksiin, jalankulkijoiden maanpäällisiin tapauksiin saattaa kuulua erilaisia ojankaivutoimintoja. "Yksi varhaisimmista visioista, jotka meillä oli tästä projektista, on, että robotti kaivaisi alas, alle ja ylös ajotieltä toiselle puolelle kastelu- tai tietoliikennelinjan asentamista ilman kaivantoa", Naclerio sanoi. "Muihin sovelluksiin kuuluvat etsintä ja pelastus, geotermisen silmukan asennus, viljavaraston tarkastus ja paljon muuta."
Juuri se "enemmän", ei häiritsevästi aitan tarkastuksen lopussa, tekee niistä kaikista houkuttelevimman (ja tieteisfiktion) käyttötapauksen. "Uskomme, että robotti sopii erityisen hyvin kuiviin, vähäpainoisiin, maan ulkopuolisiin ympäristöihin, joissa reaktiivisia voimia voi olla vaikea tuottaa", Naclerio jatkoi. "Esimerkkejä sovelluksista ovat lämpösensorien sijoittaminen Marsiin, tulivuoren tunnelien tutkiminen kuussa, asteroidien näytteenotto tai ankkuroiminen ja rakeisen jään etsintä Saturnuksen kuussa Enceladuksessa."
Ajatus tämän tekniikan käyttämisestä tutkia alhaisen painovoiman ympäristöjä avaruudessa saattaa kuulostaa kaukaa haetulta. Tiimi tekee kuitenkin parhaillaan yhteistyötä NASAn kanssa projektissa kattaakseen joitain näistä täsmällisistä sovelluksista. Kuka tietää: Ehkä matorobotit avaruudessa eivät ole niin hulluja kuin miltä se kuulostaa!
Työtä kuvaava paperi oli julkaistiin äskettäin Science Robotics -lehdessä.
Toimittajien suositukset
- Tapaa peliä muuttava heittorobotti, joka voi täydellisesti matkia mitä tahansa ihmisen heittoa
- Korjausrobotti ui öljyputkien läpi ja hitsaa halkeamia – räjähtämättä
- Ballie on Samsungin pyörivä robotti, joka voi auttaa älykodissa
- Nosta sitä, kierrä, vedä, tartu siihen: MIT-robottikäsi voi poimia esineitä helposti
- MIT: n käärmerobotti on suunniteltu ryömimään aivojen verisuonten läpi
