שליחות קטלנית פוגשת רעידות: תולעת רובו זו שוחה דרך חול

"ככה הם נותנים לך. הם מתחת לאדמה הארורה!" כך אומר ואל מקי, היד השכירה שגילם קווין בייקון בתכונה הקומית הקלאסית של 1990, רעידות. מקי מתכוון ל-Graboids, מין חסר חוליות של תולעי ענק מפלצתיות שנודעות מתחת לאדמה, דוחפות הצידה עפר בזמן שהן חופרות.

אנשי אוניברסיטת קליפורניה, סנטה ברברה והמכון הטכנולוגי של ג'ורג'יה עבדו על רובוט שנמצא לא מיליון מיילים מהגראבואידים. אמנם כרגע הוא הרבה יותר קטן, ונוטה הרבה פחות ללעוס בקר ובני אדם תמימים, בכל זאת מדובר ביצירת מנהור בהשראת נחשים שמסוגלת לחפור באדמה או בחול רך. ואולי, טוענים יוצריו, אפילו יום אחד הרגולית פני השטח שנמצא על כוכבי לכת אחרים. האם זה העתיד של רוברי החלל שעוד יגיע?

"פיתחנו סוג של רובוט נבירה הנוקט בגישה חדשה לנבירה, על ידי ניסיון להפחית את כוחות ההתנגדות במקום להילחם בהם." ניקולס נקלריו, חוקר סטודנט להנדסת מכונות באוניברסיטת UC סנטה ברברה, סיפר ל-Digital Trends. "שלושת העקרונות [ש] מאפשרים לו הם הארכת קצה כדי למנוע גרר לאורך הצדדים שלו, נוזל אוויר ל להפחית את כוח ההתנגדות של מדיה גרגרית, ואסימטריה כדי לשלוט בכוחות העילוי המיוצרים באופקי נְבִירָה."

גפני חול הולכים לחפור

הרובוט עצמו הוא לואו-טק מפתיע. גופו עשוי מבד ניילון אטום וריפסטופ. צינור ניילון מספק אוויר לקצהו, אשר מפוצץ הצידה את החלקיקים שלפניו כדי לפנות שביל תוך כדי דרכו התת-קרקעית. צמת סיבי פחמן מוסיפה קשיחות פיתול, בעוד נדן טפלון מפחית חיכוך. תנועת הרובוט מונעת באופן פנאומטי על ידי אוויר דחוס או חנקן, מה שמאפשר לו לנוע מתחת לפני השטח.

נקלריו אמר שהוא לא מכיר את רעידות גראבואידים (אם כי ה תולעי חול של חולית הם סיפור אחר.) למעשה, בעוד שהרובוט בהחלט היה בהשראת הטבע, הוא לכאורה לא היה מבוסס על תולעים או נחשים כלל.

"הרובוט שלנו שואב השראה ישירה משורשי צמחים, שצומחים מהקצוות שלהם ומתרחבים עמוק לתוך האדמה", אמר נקלריו. "על ידי הרחבה מהקצה שלו, הרובוט נמנע מחיכוך לאורך הצדדים שלו, ויכול להסתובב לכל כיוון. לקחנו השראה גם מתמנון החול הדרומי שמוציא סילון מים כדי לעזור להתחפר בקרקעית הים. הרובוט שלנו נושף אוויר מקצהו כדי להזרים את החול ליד קצהו, ומפחית את הכוח שהוא צריך להתחפר באדמה. לבסוף, השתמשנו בכיוון זרימת אוויר א-סימטרי ובטריז זוויתי בקצה הרובוט כדי לעזור לשלוט בכוחות ההרמה. זה נוצר בהשראת לטאת דג החול, שמשתמשת בראשה בצורת טריז כדי לעזור לה להתחפר בחול."

עיצוב ייחודי זה עזר לצוות להתגבר על "אתגר ההרמה" בחפירה אופקית. "כאשר ניסינו לראשונה לנבור אופקית, הרובוט שלנו תמיד עלה על פני השטח", אמר. "מסתבר שעצם סימטרי שנע בצורה אופקית דרך מדיה גרגירית חווה עילוי, כי קל יותר לדחוף חומר למעלה ולהוציא אותו מהדרך מאשר לדחוס אותו למטה. טיפלנו בכך על ידי נשיפת אוויר ישר כלפי מטה, כדי להפחית את שיפוע הכוח שגורם לעילוי, ועל ידי הוספת [ה] טריז לקצה הרובוט."

רובוטי נחש חופרים על הירח

אז אילו יישומים יכולים להיות לרובוט הנחש/גפן החופר הזה? וחשוב מכך, האם ניתן להגדיל אותו כדי לעקור כמויות גדולות של חול או אדמה? "אנו מאמינים שניתן להשתמש בעקרונות המוצגים במאמר זה כדי להרחיב את היכולות של שיטות נבירה קונבנציונליות, במיוחד בחפירה אופקית וניתנת להיגוי", אמר נקלריו.

בכל הנוגע למקרי שימוש, המקרים היבשתיים יותר להולכי רגל עשויים לכלול מגוון פעילויות חפירת תעלות. "אחד החזונות המוקדמים ביותר שהיו לנו עבור הפרויקט הזה, הוא שהרובוט יתחפר למטה, מתחת ומעלה על הצד השני של שביל הגישה כדי להתקין קו השקיה או תקשורת ללא צורך לחפור תעלה", נקלריו אמר. "יישומים אחרים כוללים חיפוש והצלה, התקנת לולאה גיאותרמית, בדיקת אסם ועוד."

זה ה"יותר", המונח ללא חודרנות בסוף בדיקת האסם, שגורם למקרה השימוש המשכנע (והמדע הבדיוני) מכולם. "אנחנו חושבים שהרובוט מתאים במיוחד לסביבות יבשות עם כוח משיכה נמוך, מחוץ לכדור הארץ, שבהן כוחות תגובתיים עשויים להיות קשים לייצור", המשיך Naclerio. "יישומים לדוגמה כוללים מיקום חיישן תרמי על מאדים, חקר מנהרות וולקניות על הירח, דגימת אסטרואידים או עיגון, וחקר קרח גרגירי באנקלדוס, ירח שבתאי."

הרעיון להשתמש בטכניקה זו כדי לחקור סביבות עם כוח משיכה נמוך בחלל אולי נשמע מופרך. עם זאת, הצוות משתף פעולה כעת בפרויקט עם נאס"א לכיסוי חלק מהיישומים המדויקים הללו. מי יודע: אולי רובוטי תולעים בחלל הם לא ממש מטורפים כמו שזה נשמע!

מאמר המתאר את העבודה היה פורסם לאחרונה בכתב העת Science Robotics.

המלצות עורכים

• הכירו את רובוט הפיצ'ינג משנה המשחק שיכול לחקות בצורה מושלמת כל זריקה אנושית
• רובוט תיקון שוחה דרך צינורות נפט ומרתך סדקים - מבלי להתפוצץ
• באלי הוא רובוט מתגלגל מבית סמסונג שיכול לעזור סביב הבית החכם
• קפף אותו, סובב אותו, משוך אותו, אחוז בו: יד רובוט MIT יכולה להרים חפצים בקלות
• רובוט הנחש של MIT מיועד לזחול דרך כלי דם במוח