»Tako te dobijo. Pod prekleto zemljo so!" Tako pravi Val McKee, najeti igralec Kevina Bacona v klasični komediji iz leta 1990, Tresenje. McKee misli na Graboide, nevretenčarsko vrsto pošastnih velikanskih črvov, ki potujejo pod zemljo in med kopanjem odrivajo umazanijo.
Vsebina
- Peščene črve gredo kopati
- Kačji roboti na luni
Ljudje na kalifornijski univerzi v Santa Barbari in tehnološkem inštitutu Georgia so delali na robotu, ki ni milijon milj od Graboidov. Čeprav je trenutno veliko manjši in veliko manj nagnjen k žvečenju nič hudega slutečega goveda in ljudi, kljub temu gre za ustvarjanje tunelov, ki ga navdihuje kača in se lahko zakoplje skozi zemljo ali mehak pesek. In morda, trdijo njegovi ustvarjalci, celo nekega dne površinski regolit, najden na drugih planetih. Ali to prihodnost vesoljskih roverjev šele prihaja?
Priporočeni videoposnetki
"Razvili smo vrsto robota za kopanje, ki uporablja nov pristop k kopanju, tako da poskuša zmanjšati uporne sile, namesto da bi se boril proti njim,"
Nicholas Naclerio, podiplomski študent strojništva, raziskovalec na UC Santa Barbara, je povedal za Digital Trends. »Tri principi, [ki] ga omogočajo, so podaljšek konice za odpravo vlečenja ob straneh, fluidizacija zraka do zmanjšanje uporne sile zrnatih medijev in asimetrija za nadzor vzgonskih sil, ki nastanejo v vodoravnem položaju kopanje."Robotsko vrtanje s podaljškom konice in zrnato fluidizacijo
Peščene črve gredo kopati
Sam robot je presenetljivo nizkotehnološki. Njegovo ohišje je izdelano iz nepredušne, ripstop najlonske tkanine. Najlonska cev dovaja zrak do njegove konice, ki odstreljuje delce pred seboj, da očisti pot, ko gre pod zemljo. Pletenica iz ogljikovih vlaken doda torzijsko togost, medtem ko teflonski plašč zmanjša trenje. Gibanje robota pnevmatsko poganja stisnjen zrak ali dušik, kar mu omogoča premikanje pod površjem.
Naclerio je rekel, da ni seznanjen z Tresenje Graboidi (čeprav Peščeni črvi Dune so druga zgodba.) Čeprav je bil robot zagotovo navdihnjen z naravo, se zdi, da sploh ni temeljil na črvih ali kačah.
"Naš robot se neposredno zgleduje po koreninah rastlin, ki rastejo iz svojih konic in segajo globoko v zemljo," je dejal Naclerio. »Z raztezanjem iz konice se robot izogne trenju ob straneh in se lahko obrne v katero koli smer. Navdih smo dobili tudi pri južni peščeni hobotnici, ki izžene vodni curek, da se zakoplje v morsko dno. Naš robot piha zrak iz svoje konice, da fluidizira pesek blizu svoje konice, kar zmanjša silo, ki jo potrebuje, da se zarije v zemljo. Nazadnje smo uporabili asimetrično smer zračnega toka in nagnjen klin na konici robota za pomoč pri nadzoru dvižne sile. Navdih za to je bil kuščar peščene ribe, ki si s svojo klinasto glavo pomaga zakopati pesek.«
Ta edinstvena zasnova je ekipi pomagala premagati "izziv dviga" pri horizontalnem kopanju. "Ko smo prvič poskušali zakopati vodoravno, je naš robot vedno prišel na površje," je dejal. »Izkazalo se je, da simetrični predmet, ki se premika vodoravno skozi zrnat medij, doživi dvig, ker je material lažje potisniti navzgor in s poti, kot pa ga stisniti navzdol. To smo rešili tako, da smo pihali zrak naravnost navzdol, da bi zmanjšali gradient moči, ki povzroča dviganje, in z dodajanjem klina na konico robota.«
Kačji roboti na luni
Torej, kakšne aplikacije bi lahko imel ta ropajoči robot kača/trta? In kar je še pomembneje, ali bi ga bilo mogoče povečati, da bi izpodrinil velike količine peska ali zemlje? "Verjamemo, da bi načela, predstavljena v tem dokumentu, lahko uporabili za razširitev zmogljivosti običajnih metod kopanja, zlasti pri vodoravnem in vodljivem kopanju," je dejal Naclerio.
Kar zadeva primere uporabe, lahko tisti, ki so bolj pešci na kopnem, vključujejo različne dejavnosti kopanja jarkov. »Ena najzgodnejših vizij, ki smo jih imeli za ta projekt, je bila, da bi robot zakopal dol, pod in navzgor na drugi strani dovoza za namestitev namakalne ali komunikacijske linije, ne da bi bilo treba kopati jarek,« Naclerio rekel. "Druge aplikacije vključujejo iskanje in reševanje, namestitev geotermalne zanke, inšpekcijo kašč in drugo."
To je tisto »več«, ki se nevsiljivo nahaja na koncu pregleda kašče, kar je najbolj prepričljiv (in znanstvenofantastični) primer uporabe od vseh. "Menimo, da je robot še posebej primeren za suha, zunajzemeljska okolja z nizko gravitacijo, kjer je težko ustvariti reaktivne sile," je nadaljeval Naclerio. "Primeri aplikacij vključujejo postavitev toplotnih senzorjev na Mars, raziskovanje vulkanskih tunelov na Luni, vzorčenje ali sidranje asteroidov in raziskovanje zrnatega ledu na Enceladusu, Saturnovi luni."
Zamisel o uporabi te tehnike za raziskovati okolja z nizko gravitacijo v vesolju morda zveni pretirano. Vendar ekipa trenutno sodeluje pri projektu z NASO, da bi pokrila nekatere od teh natančnih aplikacij. Kdo ve: morda črvi roboti v vesolju niso tako nori, kot se sliši!
Prispevek z opisom dela je bil nedavno objavljeno v reviji Science Robotics.
Priporočila urednikov
- Spoznajte robota za metanje, ki spreminja igro in lahko popolnoma posnema vsak človeški met
- Robot za popravila plava skozi naftovode in vari razpoke — brez eksplozije
- Ballie je kotalni robot podjetja Samsung, ki lahko pomaga pri pametnem domu
- Pretresite, zavrtite, povlecite, primite: robotska roka MIT lahko z lahkoto pobere predmete
- Kača robot MIT je zasnovan tako, da se plazi skozi krvne žile v možganih
