„Tak ťa napadli. Sú pod prekliatou zemou!" Tak hovorí Val McKee, najatá ruka, ktorú stvárnil Kevin Bacon v klasickej komediálnej postave z roku 1990, Otrasy. McKee má na mysli Graboids, bezstavovcový druh obrovských obrovských červov, ktoré sa pohybujú pod zemou a pri kopaní odhŕňajú nečistoty.
Obsah
- Piesočné červy idú kopať
- Zahrabávajúci sa hadí roboti na Mesiaci
Ľudia z Kalifornskej univerzity v Santa Barbare a Technologického inštitútu v Georgii pracovali na robotovi, ktorý nie je vzdialený milión míľ od Graboidov. Aj keď je v súčasnosti oveľa menší a oveľa menej náchylný na žuvanie nič netušiaceho dobytka a ľudí, je to však tunelový, hadom inšpirovaný výtvor, ktorý sa dokáže prevŕtať pôdou alebo mäkkým pieskom. A možno, tvrdia jeho tvorcovia, dokonca jedného dňa povrchový regolit nájdený na iných planétach. Je toto budúcnosť vesmírnych roverov ešte len pred nami?
Odporúčané videá
„Vyvinuli sme typ robota na hranie do nôr, ktorý má nový prístup k hrabaniu tým, že sa snaží redukovať odporové sily namiesto toho, aby s nimi bojoval,“
Nicholas Naclerio, postgraduálny študent strojárstva, výskumník na UC Santa Barbara, povedal pre Digital Trends. „Tri princípy, ktoré to umožňujú, sú predĺženie špičky, aby sa eliminovalo ťahanie po jej stranách a fluidizácia vzduchu znížiť odporovú silu zrnitých médií a asymetriu na riadenie zdvíhacích síl vytváraných v horizontále norovanie.“Robotické vŕtanie s predĺžením hrotu a granulovanou fluidizáciou
Piesočné červy idú kopať
Samotný robot je prekvapivo low-tech. Jeho telo je vyrobené zo vzduchotesnej, ripstop nylonovej tkaniny. Nylonová trubica dodáva vzduch k jej špičke, ktorá odstreľuje častice pred ňou, aby uvoľnila cestu, keď sa dostane do podzemia. Výplet z uhlíkových vlákien dodáva torznú tuhosť, zatiaľ čo teflónový plášť znižuje trenie. Pohyb robota je poháňaný pneumaticky stlačeným vzduchom alebo dusíkom, čo mu umožňuje pohybovať sa pod povrchom.
Naclerio povedal, že to nepozná Otrasy Graboids (hoci Piesočné červy z Duny je iný príbeh.) V skutočnosti, hoci bol robot určite inšpirovaný prírodou, zdanlivo vôbec nebol založený na červoch alebo hadoch.
„Náš robot je priamo inšpirovaný koreňmi rastlín, ktoré vyrastajú z ich špičiek a siahajú hlboko do pôdy,“ povedal Naclerio. „Vytiahnutím zo špičky sa robot vyhýba treniu po stranách a môže sa otáčať akýmkoľvek smerom. Inšpirovali sme sa aj južnou pieskovou chobotnicou, ktorá vyháňa prúd vody, aby pomohla zavŕtať sa do morského dna. Náš robot fúka vzduch zo svojej špičky, aby fluidizoval piesok v blízkosti špičky, čím sa znižuje sila, ktorú potrebuje na zavŕtanie sa do zeme. Nakoniec sme použili asymetrický smer prúdenia vzduchu a šikmý klin na špičke robota, aby sme pomohli kontrolovať zdvíhacie sily. Toto bolo inšpirované jaštericou piesočnatou, ktorá si pomocou svojej klinovitej hlavy pomáha zavŕtať sa do piesku.“
Tento jedinečný dizajn pomohol tímu prekonať „výzvu zdvihu“ pri horizontálnom vŕtaní. „Keď sme sa prvýkrát pokúsili zahrabať vodorovne, náš robot sa vždy vynoril,“ povedal. „Ukazuje sa, že symetrický objekt pohybujúci sa horizontálne cez zrnité médium zažije zdvih, pretože je jednoduchšie materiál tlačiť nahor a preč, ako ho zhutňovať. Vyriešili sme to fúkaním vzduchu priamo dole, aby sme znížili gradient sily, ktorý spôsobuje zdvih, a pridaním [] klinu na špičku robota."
Zahrabávajúci sa hadí roboti na Mesiaci
Aké aplikácie by teda mohol mať tento hrabací had/robot viniča? A čo je dôležitejšie, dalo by sa zväčšiť, aby vytlačilo veľké množstvo piesku alebo zeminy? "Veríme, že princípy prezentované v tomto dokumente by sa mohli použiť na rozšírenie možností konvenčných metód hrania, najmä pri horizontálnom a riaditeľnom norovaní," povedal Naclerio.
Pokiaľ ide o prípady použitia, tie viac pozemné pre chodcov môžu zahŕňať rôzne činnosti pri kopaní priekop. „Jednou z prvých vízií, ktoré sme mali pre tento projekt, je, že robot by sa zahrabal dole, pod a hore na na druhej strane príjazdovej cesty na inštaláciu zavlažovacieho alebo komunikačného vedenia bez potreby kopať priekopu,“ Naclerio povedal. "Iné aplikácie zahŕňajú vyhľadávanie a záchranu, inštaláciu geotermálnej slučky, inšpekciu sýpky a ďalšie."
Je to to „viac“, nerušivo umiestnené na konci inšpekcie sýpky, čo predstavuje najpútavejší (a sci-fi) prípad použitia zo všetkých. „Myslíme si, že robot je obzvlášť vhodný pre suché mimozemské prostredie s nízkou gravitáciou, kde môže byť ťažké vytvoriť reaktívne sily,“ pokračoval Naclerio. "Príklady aplikácií zahŕňajú umiestnenie tepelných senzorov na Marse, prieskum sopečných tunelov na Mesiaci, odber vzoriek asteroidov alebo ich ukotvenie a prieskum granulovaného ľadu na Enceladuse, mesiaci Saturnu."
Myšlienka použiť túto techniku na skúmať prostredia s nízkou gravitáciou vo vesmíre môže znieť pritiahnuté za vlasy. Tím však v súčasnosti spolupracuje na projekte s NASA, ktorý má pokryť niektoré z týchto presných aplikácií. Kto vie: Možno, že červí roboti vo vesmíre nie sú tak blázniví, ako to znie!
Papier popisujúci prácu bol nedávno publikované v časopise Science Robotics.
Odporúčania redaktorov
- Zoznámte sa s novým nadhadzovacím robotom, ktorý dokáže dokonale napodobniť akýkoľvek ľudský hod
- Opravárenský robot pláva cez ropovody a zvára praskliny – bez toho, aby explodoval
- Ballie je pohyblivý robot od spoločnosti Samsung, ktorý dokáže pomôcť v inteligentnej domácnosti
- Rozbite, otočte, potiahnite, uchopte: robotická ruka MIT dokáže ľahko zdvihnúť predmety
- Hadí robot MIT je navrhnutý tak, aby sa plazil cez krvné cievy v mozgu
