Roboty pomogły nam odkrywać świat, od głębin oceanów po szczyty gór, a nawet przestrzeń kosmiczną. Ale podczas gdy naukowcy zbudowali roboty, które potrafią pływać, biegać i latać lepiej niż ich biologiczne odpowiedniki, inżynierowie mieli trudności ze zbudowaniem robota, który potrafi kopać równie dobrze jak zwierzę.
Aby zaprojektować urządzenie, które może poruszać się po podziemnym świecie, naukowcy z University of California i Georgia Institute of Technology postanowili zainspirować się naturą.
Zamiast używać wiertarki mechanicznej do obejścia sił oporu w ziemi, zespół zbudował elastycznego, elastycznego robota, który pracuje z fizyką, a nie przeciwko niej.
Miękki robot porusza się po piaszczystej ziemi na kilka sposobów. Aby nawigować prosto w dół, robot zachowuje się jak system korzeniowy rośliny, z końcówką wysuniętą, aby odepchnąć otaczający materiał z jego drogi. Zespół może kontrolować ruchy robota za pomocą „strun” po obu stronach, a sterowanie nimi umożliwia robotowi wykonywanie ostrych skrętów wzdłuż krętych ścieżek.
Aby poruszać się poziomo po ziemi, robot ośmiornicy naśladuje kopanie piasku: wydmuchuje powietrze ze swojego czubka w nierównych kierunkach, aby pokonać opór piasku i przejść z punktu A do punktu B. Nazywa się to skraplaniem powietrza, ponieważ zachowuje ciało stałe. Cząsteczki piasku poruszają się jak cząsteczki w cieczy.
„W przeciwieństwie do gazu lub cieczy, symetryczny obiekt poruszający się poziomo przez ziarniste media unosi się. Mówiąc najprościej, łatwiej jest odepchnąć piasek, ściskając go. ” Dr Nicholas Naclerio, główny autor badań.
„W rezultacie, gdy powietrze przepływa tylko do przodu, nasz robot wyłania się. Tej sile podnoszenia przeciwdziała przepływ powietrza w dół do robota. Asymetryczna kombinacja przepływu powietrza do przodu i do dołu umożliwia sterowanie wierceniem poziomym.”
Więcej postępów w robotyce:
Chociaż robot opracowany przez zespół na potrzeby tych nowych badań ma zaledwie 6 centymetrów średnicy i końcówkę, która może sięgać do 1 metra, naukowcy twierdzą, że zaprojektowali roboty o rozmiarach 2 milimetrów i tak dużych, jak 70 metrów.
Połączenie technologii przedłużenia końcówki i skraplania powietrza zostało przetestowane w środowisku piaszczystym, ale zespół pracuje obecnie z NASA nad stworzeniem robota, który może wiercić na powierzchni Księżyca lub wysyłać go do eksploracji odległych obiektów, takich jak Enceladus, księżyc Jowisza .
„Miękkich robotów nie zademonstrowano w kosmosie, ale wierzymy, że mogą być zasilane przez mały zbiornik sprężonego gazu, generator gazu chemicznego lub przez zbieranie gazu z lokalnego środowiska” – wyjaśnił Nasclerio.
„Skraplanie powietrza działa tylko w suchych mediach ziarnistych, takich jak piasek, natomiast płyny z wodą działają w środowisku wilgotnym lub spoistym, takim jak brud i błoto.
„Przedłużenie końcówki może być również używane z innymi mechanizmami, takimi jak wiertarki, do eksploracji innych środowisk”.
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
