Частково Термінатор, частково Тремор: Цей роботизований черв’як може плавати по піску

“Ось як вони тебе дістали. Вони під проклятою землею!” Так говорить Вел Маккі, найманий робітник, якого зіграв Кевін Бейкон у класичному комедійному фільмі 1990-х років “Тремор”. Маккі має на увазі Грабоїдів, безхребетних, вид жахливих гігантських черв’яків, які подорожують під землею, відсуваючи бруд під час копання.

• Піщані черв’яки копають
• Роботи-змії на Місяці риють нори

Співробітники Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі та Технологічного інституту Джорджії працюють над роботом, який не відстає від грабоїдів ні на мільйон миль. Хоча наразі він набагато менший і набагато менш схильний до поїдання нічого не підозрюючої худоби і людей, це, тим не менш, тунельне, натхненне змією створіння, яке здатне проривати нори крізь ґрунт або м’який пісок. І, можливо, як стверджують його творці, навіть одного разу вийде на поверхню реголіту, знайденого на інших планетах. Це майбутнє космічних роверів, яке ще попереду?

“Ми розробили тип риючого робота, який використовує новий підхід до риття нір, намагаючись зменшити сили опору, а не боротися з ними”, – розповів Digital Trends Ніколас Наклеріо, аспірант-механік, студент-дослідник в Університеті Санта-Барбари. “Три принципи, які дозволяють це зробити, – це подовження наконечника для усунення опору вздовж його боків, псевдозрідження повітря для зменшення сили опору гранульованих середовищ і асиметрія для контролю підйомної сили, що створюється при горизонтальному ритті”.

Роботизоване риття з подовженням наконечника та псевдозрідженням гранул

Піщані черв’яки копають

Сам робот напрочуд низькотехнологічний. Його корпус виготовлений з повітронепроникної нейлонової тканини, що не рветься. Нейлонова трубка подає повітря на його наконечник, який здуває частинки перед ним, щоб розчистити шлях, коли він прокладає свій підземний шлях. Обплетення з вуглецевого волокна додає жорсткості на скручування, а тефлонова оболонка зменшує тертя. Рух робота приводиться в дію пневматично за допомогою стисненого повітря або азоту, що дозволяє йому пересуватися під поверхнею.

Наклеріо сказав, що він не був знайомий з грабоїдами Tremors (хоча піщані черв’яки з “Дюни” – це інша історія). Насправді, хоча робот, безумовно, натхненний природою, він, схоже, зовсім не був заснований на черв’яках або зміях.

“Наш робот безпосередньо натхненний корінням рослин, які ростуть від своїх кінчиків, щоб поширюватися глибоко в ґрунт”, – сказав Наклеріо. “Розширюючись від свого кінчика, робот уникає тертя по боках і може повертатися в будь-якому напрямку. Ми також надихалися південним піщаним восьминогом, який випускає струмінь води, щоб допомогти заритися в морське дно. Наш робот вдуває повітря з його кінчика, щоб флюїдизувати пісок біля його кінчика, зменшуючи силу, необхідну для того, щоб заритися в землю. Нарешті, ми використали

Ця унікальна конструкція допомогла команді подолати “проблему підйому” при горизонтальному ритті. “Коли ми вперше спробували рити горизонтально, наш робот завжди спливав, – сказав він. “Виявляється, симетричний об’єкт, що рухається горизонтально через зернисте середовище, відчуває підйомну силу, тому що легше виштовхнути матеріал вгору і зійти з дороги, ніж ущільнити його вниз. Ми вирішили цю проблему, нагнітаючи повітря прямо вниз, щоб зменшити градієнт сили, який викликає підйом, і додавши клин на кінчику робота”.

Роботи-змії на Місяці риють нори

Так яке ж застосування може мати цей робот-змій/лоза, що риється в землі? І, що більш важливо, чи можна його масштабувати для переміщення великої кількості піску або землі? “Ми вважаємо, що принципи, представлені в цій статті, можуть бути використані для розширення можливостей традиційних методів риття, особливо в горизонтальному і керованому ритті”, – сказав Наклеріо.

Що стосується випадків використання, то більш пішохідні наземні випадки можуть включати різноманітні роботи з копання канав. “Одне з перших наших бачень цього проекту полягало в тому, що робот буде прориватися вниз, під і вгору по інший бік дороги, щоб встановити зрошувальну лінію або лінію зв’язку без необхідності риття траншеї”, – сказав Наклеріо. “Інші застосування включають пошук і порятунок, встановлення геотермальної петлі, перевірку зерносховищ і багато іншого”.

Саме це “більше”, непомітно розміщене в кінці інспекції зерносховища, є найбільш переконливим (і науково-фантастичним) варіантом застосування з усіх можливих. “Ми вважаємо, що робот особливо добре підходить для сухого, низькогравітаційного, позаземного середовища, де реактивні сили можуть бути важко створити”, – продовжив Наклеріо. “Приклади застосування включають розміщення теплових датчиків на Марсі, дослідження вулканічних тунелів на Місяці, відбір зразків або закріплення на якорі астероїдів і дослідження гранульованого льоду на Енцеладі, супутнику Сатурна”.

Ідея використання цієї техніки для дослідження низькогравітаційних середовищ у космосі може здатися надуманою. Проте команда наразі співпрацює з НАСА над проектом, який охоплює деякі з цих конкретних застосувань. Хто знає: можливо, роботи-черв’яки в космосі – це не така вже й божевільна ідея, як здається!

Рекомендації редакторів

• Зустрічайте робота, що змінює правила гри, який може ідеально імітувати будь-який людський кидок
• Дайсон піднімає кришку над “надсекретного” проекту
• Аналоговий штучний інтелект? Звучить божевільно, але це може бути майбутнє
• Цей дикий новий дисплей ставить гігантський 120-дюймовий віртуальний монітор на ваш стіл
• Вчені вважають, що наступна велика сонячна буря може створити “інтернет-апокаліпсис

• HBO Max
• Спеціальні функції
• Що буде далі: Як технології допомагають суспільству знову відкритися після коронавірусу

Source: digitaltrends.com