Ученые показали робота-землекопа, который будет исследовать спутники Юпитера (видео)
Исследователи вдохновились корнями растений и роющим песок осьминогом, чтобы разработать робота, которого NASA хочет отправить в космос.
Чтобы разработать устройство, которое могло бы перемещаться под поверхностью других планет, исследователи из Калифорнийского университета и Технологического института Джорджии решили черпать вдохновение у природы, сообщает sciencefocus.com
Вместо того, чтобы использовать механический бур для преодоления сил сопротивления в земле, команда создала гибкого мягкого робота.
Мягкий робот движется по песчаной местности несколькими способами. Двигаясь прямо вниз, робот действует как корневая система растения, с наконечником, который выдвигается, чтобы убрать окружающий материал со своего пути. Ученые могут управлять движениями робота с помощью "сухожилий" с обеих сторон, а управление с их помощью позволяет роботу делать резкие повороты на извилистом пути.
Чтобы двигаться горизонтально в земле, робот имитирует роющего песок осьминога. Он выдувает воздух из наконечника в разных направлениях, чтобы преодолеть сопротивление песка и добраться из точки A в точку B. Это называется воздушным псевдоожижением, поскольку оно заставляет твердые частицы песка двигаться, как частицы в жидкости.
"В отличие от газа или жидкости, симметричный объект, движущийся горизонтально в гранулированной среде подымается. Просто легче толкать песок вверх и в сторону, чем уплотнять его", — говорит доктор Николас Наклерио, ведущий автор исследования.
"В результате, только с прямым потоком воздуха, наш робот подымается на поверхность. Этой подъемной силе противодействуют нисходящий поток воздуха. Асимметричная комбинация прямого и нисходящего воздушного потока обеспечивает контролируемое горизонтальное движение робота под землей".
Хотя робот, разработанный для этого исследования, имеет в диаметре всего 6 см, а наконечник может выдвигаться до 1 м, исследователи говорят, что они разработали роботов размером от 2 мм до 70 м.
Действия робота протестировали в песчаной среде, но в настоящее время ученые работают вместе с NASA над роботом, который может двигаться под поверхностью Луны или отправится на исследование далеких небесных тел, таких как Энцелад, спутник Юпитера.
"Мягких роботов еще не испытывали в космосе, но мы полагаем, что они могут получать энергию от небольшого резервуара со сжатым газом, химического газогенератора или за счет сбора газа из окружающей среды", — говорит Наклерио.
"Воздушное псевдоожижение работает только в сухой гранулированной среде, такой как песок. Однако псевдоожижение водой работает во влажной среде или в грязи и глине", – говорит ученый.