Песок

Когда детеныши морских черепах вылупляются из закопанных яиц, они используют свои мощные ласты, чтобы пробираться сквозь песок. Новый робот, «плавающий в песке», вдохновленный этими детенышами, однажды сможет спасать жизни или даже исследовать другие планеты.

Экспериментальное устройство было создано в Калифорнийском университете в Сан-Диего командой под руководством Шивама Чопры, аспиранта исследовательской группы профессора Ника Гравиша.

Обтекаемый корпус непривязанного робота длиной 25,6 см и шириной 5,1 см (10 на 2 дюйма) содержит планетарный мотор-редуктор, аккумулятор и другую электронику. У нее также есть два сочлененных придатка по обе стороны спереди, которые служат той же цели, что и передние ласты черепахи.

Чтобы двигаться вперед по песку, бот вытягивает эти придатки вперед, прижав их к своему телу, а затем тянет их назад, вытянув в обе стороны. Этот стиль передвижения естественным образом заставляет устройство двигаться вверх по мере того, как оно плывет вперед, что ограничивает его использование.

По этой причине его клиновидная голова оснащена набором «террафоилов» — по одному с каждой стороны. Они работают как пикирующие самолеты подводной лодки, толкая бота вниз, противодействуя его восходящей траектории.

Конечным результатом является робот, который может двигаться горизонтально по песку на глубине 127 мм (5 дюймов) и со скоростью около 4 метров (13 футов) в час. Планы предусматривают улучшение последней цифры. Им можно управлять дистанционно через Wi-Fi, поворачивая влево или вправо, самостоятельно изменяя соответственно тягу своих придатков. И хотя в настоящее время его террафоилы находятся под заданным углом, в будущем их можно будет регулировать, позволяя роботу двигаться вверх или вниз по мере необходимости.

В качестве дополнительного бонуса устройство способно обнаруживать и избегать твердых препятствий в окружающем его песке. Он делает это, ощущая возрастающее сопротивление потока песка, когда его придатки совершают «мощные удары». Однако на данный момент этот метод работает только для обнаружения предметов по бокам от робота и над ним, но не ниже или прямо перед ним.

Робот уже был протестирован в резервуаре с песком в лаборатории и на песке калифорнийского пляжа Ла-Хойя-Шорс. Есть надежда, что потомки бота однажды смогут быть использованы в таких приложениях, как проверка зернохранилищ, обнаружение загрязнителей почвы, поисково-спасательные миссии или исследования внеземных цивилизаций.

Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Advanced Intelligent Systems. Робота можно увидеть в плавании по песку на видео ниже.

Источник: Калифорнийский университет в Сан-Диего.