Консалтинговая группа "Текарт" - центр компетенции "Робототехника".

Подробнее...
Основное меню
Категории новостей
Логотип

Исследователи UC Berkeley представили роющего робота EMBUR

Исследователи Калифорнийского университета в Беркли, вдохновленные ракообразным Emerita analoga, представили уникального робота, который в будущем может помочь оценивать почву на с/х угодьях, собирать морские данные и изучать состояние почвы и горных пород на строительных площадках.

В исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Robotics & AI, Ханна Стюарт, доцент кафедры машиностроения, и ее команда продемонстрировали робота, который может самозакапываться вертикально. Этот роющий робот, названный EMBUR (EMerita BUrrowing Robot), использует новую конструкцию ног для успешного движения вертикально вниз, имитируя способ, которым ракообразные закапываются в пляжный песок.

По словам Лауры Трирс, ведущего автора исследования и аспиранта кафедры машиностроения, перемещение вниз по гранулированной среде, такой как песок и почва, является сложной задачей. Чем глубже животное копает, тем сильнее обратное давление. Чтобы преодолеть эту проблему исследователи разработали ноги робота с анизотропной реакцией на силу, что означает, что они прикладывают гораздо большую силу в одном направлении, чем в другом. Ноги этого робота из мягкой ткани расширяются для приложения больших усилий во время силового гребка, но складываются и втягиваются во время возвратного движения.

"В последнее время были достигнуты определенные успехи в создании анизотропных ног для гранулированных сред, но это первый случай, когда они были успешно реализованы на свободно перемещающемся роботе", - сказал Треерс.

Исследователи также должны были придумать способ предотвратить попадание песчинок в механизмы робота и их заклинивание. "Мы создали кутикулу, которая является аналогом мембраны, имеющейся у крабов, - сказал Треерс. - Это мягкий, гибкий материал, который покрывает отверстия суставов, чтобы предотвратить попадание зерен внутрь, но при этом позволяет свободно двигаться".

Треерс отмечает, что, хотя роботы освоили такие среды, как земля, космос и море, они не добились значительных успехов под землей. Очень немногие роботы, например, могут самозакапываться под собственным весом, как EMBUR.

Роботы, способные исследовать подземные условия, могут быть использованы в различных отраслях промышленности и областях знаний. Сферы применения включают оценку качества почвы на потенциальных сельскохозяйственных участках, геотехническое проектирование, сбор морских данных, строительство и земляные работы. Кроме того, они могут служить в качестве небольших якорей для морских транспортных средств или космических роверов, чтобы обеспечить совместную работу роботов на привязи.

EMBUR также может углубить наше научное понимание других животных, которых трудно наблюдать и изучать под землей. "Робофизические модели или прототипы роботов, такие как EMBUR, могут стать инструментами, которые помогут биологам лучше понять биомеханику животных", - говорит Треерс.

Чтобы разработать ноги для EMBUR, Стюарт и Трирс вместе с соавторами Робертом Фуллом, профессором интегративной биологии и электротехники и компьютерных наук, и Бенджамином Макинроем, аспирантом из аспирантской группы по биофизике, наблюдали и анализировали кротовых крабов в лаборатории. Они быстро поняли, что пять пар ног животного могут быть разделены на две группы, которые двигаются в противоположных направлениях друг от друга. Они также заметили закономерность погружения, взмаха и втягивания, причем последнее, по-видимому, уменьшает сопротивление при возвратном движении. Затем они попытались воспроизвести обе эти особенности в конструкции ноги робота.

С помощью EMBUR исследователи из Беркли показали, что вертикально рытье возможно в сухой среде при соответствующих условиях. Они считают это первым шагом к созданию системы, способной рыть норы в более широком диапазоне условий и типов поверхностей, как на настоящем пляже.

Это исследование было поддержано стипендией NDSEG (National Defense Science & Engineering Graduate) Управления военно-морских исследований (DoD), а дополнительное финансирование было предоставлено грантом NASA Early Career Faculty (ECF).

Теги: UC Berkeley

Комментарии

(0) Добавить комментарий

Ищите команду разработчиков? Не можете найти робота для своих нужд? Пишите нам!

Для обратной связи укажите ваш E-mail, он будет доступен только администратору. Так вы сможете оперативно узнать, когда ответ на ваш вопрос будет опубликован



Новые комментарии

10 основных навыков, необходимых для робототехников
Гость
18.11.2022
07:36:35
Геометрия обязательно знать