Робот разработанный группой робототехников из University of California San Diego (UC San Diego) представили робота, который может передвигаться под песком благодаря двум передним конечностям, имитирующим ласты вылупившихся черепашат.
Этот робот способен передвигаться в песке на глубине 127 мм со скоростью 1,2 миллиметра в секунду. Согласно опубликованной в журнале Advanced Intelligent Systems статье "Toward Robotic Sensing and Swimming in Granular Environments using Underactuated Appendages", это "быстрее, чем любой другой зарегистрированный беспривязной робот на такой глубине". Робот оснащен датчиками силы на концах конечностей, которые позволяют ему обнаруживать препятствия во время движения. Он может работать без привязи и управляться через WiFi.
Роботы, способные передвигаться по песку, сталкиваются со значительными трудностями, например, с большим сопротивлением, чем роботы, передвигающиеся по воздуху или воде. Кроме того, они легче повреждаются. Однако потенциальная польза от решения проблемы передвижения по песку заключается в проверке зерновых бункеров, измерении уровня загрязнения почвы, раскопках морского дна, космических исследованиях, поиске и спасении людей.
Робот является результатом нескольких экспериментов, проведенных группой робототехников из UC San Diego с целью более глубокого изучения песка и способов передвижения по нему роботов. Песок представляет особую сложность из-за трения между песчинками, которое приводит к возникновению большего сопротивления и сложности обнаружения препятствий.
Команда решила, что наблюдение за животными станет ключом к созданию робота, который сможет перемещаться в песке. Они остановились на детенышах морской черепахи, которые имеют увеличенные передние плавники, позволяющие им вылезать на поверхность после вылупления. Ласты, похожие на черепашьи, могут генерировать большую движущую силу, позволяют роботу перемещаться и обнаруживать препятствия.
Исследовательская группа провела обширное моделирование и тестирование, и в итоге остановилась на конической форме корпуса и лопатообразной носовой части.
"Нам нужно было создать робота, который был бы одновременно сильным и обтекаемым, - говорит Шивам Чопра, ведущий автор статьи о роботе и аспирант в Jacobs School of Engineering в UC San Diego.
Бот обнаруживает препятствия, отслеживая изменения крутящего момента, возникающего при движении его ласт. В пресс-релизе университета сообщается, что подобный метод позволяет обнаруживать препятствия над корпусом робота, но не под ним или непосредственно перед ним.
Для того чтобы робот находился на ровной глубине в песке, исследователи разработали две террадинамические органы управления, которые они назвали "terrafoil", по бокам носовой части робота. Это позволило контролировать подъем, так как робот стремился задирать нос в сторону поверхности.
Исследователи протестировали робота в лабораторных условиях в аквариуме длиной 1,6 м, а также на пляже La Jolla Shores недалеко от кампуса университета. Было отмечено, что робот замедляет движение на влажном песке, который оказывает большее сопротивление. Дальнейшие шаги команды разработчиков - увеличить скорость робота и позволить ему не только выкапывать себя из песка, но и зарываться в него.
Комментарии
(0) Добавить комментарий