Остання дика ідея для освоєння космосу? Роботи зі шматків льоду

“На світанку в холодному світі Енцелада, шостого за величиною супутника Сатурна, заворушилися крижані роботи. Отримуючи накази на марш з півмільярда миль звідти, замерзлі марсоходи смикалися, гуділи і тріщали при температурі на сотні градусів нижче точки замерзання.

• Проблема з Rover
• Введіть IceBot
• Попереду ще довгий шлях

“Це не були роботи, які просто вкрилися тонким шаром льоду, як автомобіль, який залишили на вулиці холодної зимової ночі. Натомість вони були витесані майже виключно з великих шматків льоду; гігантські, застиглі скульптури, які рухалися і досліджували поверхню одного з найбільш спокусливо недосліджених світів Сонячної системи, одухотворені пошуком життя”.

Драматичний, науково-фантастичний спосіб розпочати статтю про нову концепцію побудови роботів? Цілком можливо. Але якщо дослідники з лабораторії GRASP (General Robotics, Automation, Sensing, and Perception) при Пенсильванському університеті у Філадельфії мають рацію, це може недовго залишатися науковою фантастикою.

Чорт забирай, це може дуже скоро потрапити в категорію здорового глузду.

Проблема з Rover

Дистанційно керовані марсоходи використовувались як частина космічних досліджень протягом десятиліть. НАСА включила місяцеходи в три місії “Аполлон”, починаючи з “Аполлона-15”, який здійснив посадку на Місяць в липні 1971 року. Марсохід “Оппортьюніті” перебував на активній службі на Червоній планеті протягом півтора десятиліття, з 2004 року до початку 2019 року.

Але хоча ці види дослідницьких роботів створені для того, щоб бути надійними, їхня живучість має певну межу. Curiosity розміром з автомобіль отримав серйозні пошкодження шин, прокладаючи собі шлях по марсіанській поверхні, всипаній гострим камінням. “Якби на Марсі були механіки, НАСА, можливо, вже відвезло б марсохід Curiosity в майстерню”, – вважає Space.com.

Тим часом, довгострокова місія Opportunity назавжди занурилася в темряву після інтенсивної пилової бурі в 2018 році. Це затулило його сонячні панелі, в результаті чого він розрядився. НАСА трималося ще рік, перш ніж нарешті визнати, що місія достроково і безцеремонно завершилася. Його ідентичний близнюк, Spirit, раніше був оголошений мертвим в 2011 році після того, як застряг в марсіанському піску.

Це проблема, тому що, хоча роботи можуть коштувати мільйони, вони знаходяться в центрі місій, які можуть коштувати мільярди доларів. Якщо вони зазнають пошкодження або технічної несправності, незалежно від того, чи це просто пошкоджені шини або пил на сонячних панелях, це означає, що всі зусилля, докладені до цього моменту – процес будівництва, запуск ракети, приземлення – будуть марними, і вони не зможуть повернутись на Землю.

Введіть IceBot

Введіть IceBot

(IROS 2020) Роботи з льоду: Аналіз технологій виробництва

Керролл і його співавтор Марк Їм розпочали свій проект з вивчення способів побудови роботів з використанням знайдених матеріалів. Це допомогло б підвищити надійність таких систем, що працюють у віддалених або ворожих місцях, дозволивши їм переробляти і повторно використовувати обладнання, яке було знайдене в місцевому середовищі.

“Ми вирішили використовувати лід як основний будівельний матеріал через його гнучкість конструкції”, – продовжив Керролл. “Інтерес до крижаного середовища є відносно високим через дослідження, пов’язані зі зміною клімату, а також позаземними дослідженнями. Використання льоду як будівельного матеріалу дозволяє нам ремонтувати робота на льоту, продовжуючи загальний термін експлуатації системи, яка збирає дані в цих віддалених і суворих умовах”.

Звичайно, це не обов’язково має бути десь так далеко, як Енцелад. Це може бути десь ближче до дому, наприклад, Антарктида, де дистанційно керовані роботи також можуть бути корисними для проведення досліджень. У будь-якому випадку, коли елементи починають зношуватися або ламатися, на заміну їм можуть бути створені нові, подібно до того, як регенерують біологічні організми.

Наразі дослідники побудували демонстраційний робот, який здатний працювати як при кімнатній температурі, так і при мінусовій, пересуваючись по твердих гумових поверхнях і піднімаючись крижаними похилими пандусами. Разом з крижаним корпусом він використовує мікроконтролер Arduino Micro, модуль Bluetooth та деякі інші промислові компоненти.

Попереду ще довгий шлях

Попереду ще довгий шлях

“Наша найближча мета – розробити модульне з’єднання, яке дозволить нам автоматизувати процес складання”, – сказав Керролл. “Ми зможемо використовувати автоматизацію для з’єднання наших актуаторів з льодом, а не збирати робота вручну. У зв’язку з цим ми розробляємо кінцевий ефектор для маніпулювання блоками льоду без їх постійної деформації, як це могло б статися при використанні традиційних кріплень, таких як гвинти”.

Він продовжив

Такі проекти ставатимуть дедалі важливішими. За піонерською традицією, здатність використовувати нові, місцеві матеріали для всього, від вирощування їжі до будівництва житла, є важливою частиною виживання – і процвітання – в космосі. Роботи, яких не потрібно доставляти з Землі, за величезні кошти, туди, куди їм потрібно, – це ще один шматочок головоломки.

Документ, що описує проект IceBot, під назвою “Роботи з льоду: Аналіз методів виготовлення” була нещодавно представлена на IROS (Міжнародній конференції з інтелектуальної робототехніки та систем) 2020.

Рекомендації редакції

Зустрічайте робота-пітчера, який змінює правила гри і може ідеально імітувати будь-який кидок людини

• Останній штрих: як вчені наділяють роботів тактильними відчуттями, подібними до людських
• Цей дикий новий дисплей розміщує гігантський 120-дюймовий віртуальний монітор на вашому столі
• Сталий розвиток з Google 2021: Nest Renew, ефективність світлофорів та багато іншого
• Майбутнє виробництва: Погляд у наступну еру створення речей
• HBO Max

• Спеціальні функції
• Що буде далі: Як технології допомагають суспільству знову відкритися після коронавірусу
• крижаний робот

Source: digitaltrends.com