DARPA запустило программу по созданию микророботов
Агентство перспективных оборонных разработок (DARPA) США объявило о запуске программы, цель которой заключается в разработке многофункциональных микророботов и необходимых для этого компонентов, таких как актуаторы или аккумуляторы. Участники программы будут разрабатывать эти технологии на протяжении трех лет, а также участвовать в соревнованиях, сообщается в заявлении DARPA. Общее финансирование программы составляет 32 миллиона долларов.
Многие инженеры считают, что в будущем миниатюрные роботы смогут выполнять большой объем работ, недоступных большим роботам или людям из-за их размера. К примеру, компания Rolls-Royce надеется разработать роботов, которые будет залезать в смонтированный на крыле авиадвигатель и осматривать его на предмет повреждений. Но пока эти роботы далеки от воплощения из-за того, что для их создания необходимо миниатюризировать сразу несколько ключевых компонентов.
Микророботам необходимы очень компактные, относительно мощные и энергоэффективные актуаторы, превосходящие по своим параметрам обычные электромоторы. Кроме того, такие роботы должны тем или иным образом получать энергию для своей работы или запасать ее в миниатюрных, но емких аккумуляторах. Некоторые заметные разработки в этой области уже существуют. К примеру, инженеры из Гарварда уже несколько лет создают различные вариации робота HAMR, использующего миниатюрные пьезоактуаторы в ногах, а другая группа американских инженеров недавно показала микроробота, получающего энергию из лазерного луча с помощью небольшой солнечной панели. Тем не менее, полноценные многофункциональные микророботы, совмещающие в себе все необходимые компоненты, пока не созданы.
Американское агентство DARPA решило дать толчок развитию этой области и объявило о запуске программы SHRIMP (SHort-Range Independent Microrobotic Platforms), нацеленной на создание как отдельных критических компонентов, так и самих микророботов размером около нескольких миллиметров или меньше. Программа разделена на три отдельные области техники, две из которых охватывают отдельные компоненты, а третья — полноценных роботов. Команды, работающие в области энергетики, будут концентрироваться на разработке емких и компактных устройств для запасания энергии, а также преобразователей напряжения. Другая область техники — мощные и эффективные актуаторы. Команды, работающие в третьей области, будут заниматься разработкой полноценных роботов.
Программа разбита на три этапа, каждый из которых будет длиться год. На третьем этапе разработчики актуаторов и систем питания объединятся, а по завершению всех этапов команды будут участвовать в соревнованиях, названных по аналогии с олимпийскими видами спорта. К примеру, команды, разрабатывающие актуаторы и аккумуляторы, будут участвовать в «толкании ядра» — их разработка должна будет толкать в горизонтальном направлении груз массой в один или пять граммов. А создатели полноценных роботов смогут посоревноваться в «биатлоне», в рамках которого роботам нужно будет перемещаться между контрольными точками. Подробное описание программы доступно здесь.
DARPA будет финансировать успешные проекты, а общая сумма финансирования программы составляет 32 миллиона долларов. Стоит отметить, что разработки по программе создания роботов, а также некоторые разработки из двух других областей, будут подпадать под категорию контролируемой открытой информации (CUI), распространение которой ограничено. Старт конкурса предварительно намечен на март 2019 года.
Конкурсы DARPA нередко приводят к заметному прогрессу в соответствующей области техники. Например, победитель одного из конкурсов агентства по созданию беспилотных автомобилей Себастьян Трун (Sebastian Thrun) впоследствии возглавил проект беспилотных автомобилей Google. Сегодня проект выделен в отдельную компанию Waymo, беспилотные автомобили которой считаются самыми самостоятельными.
Недавно DARPA объявило конкурс по скоростному запуску космических аппаратов. Участники должны будут запустить два груза с разницей в несколько недель, а трудность конкурса заключается в том, что информацию о полезной нагрузке, целевой орбите и космодроме они узнают всего за несколько недель до первого запуска.
Григорий Копиев
При этом не потребуется демонтаж и разборка
Инженеры GE Aerospace Research разработали мягкого робота Sensiworm для обследования технического состояния авиационных двигателей. Робот способен ползать подобно гусенице по вертикальным поверхностям и даже потолку, передавая оператору видеоизображение в реальном времени. С помощью Sensiworm технические специалисты смогут оценивать текущее состояние авиамоторов без необходимости их демонтажа с самолета, сообщает New Atlas. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Современные турбовентиляторные двигатели требуют регулярного обслуживания. Они состоят из огромного количества деталей, тщательно изучить состояние которых без снятия двигателя с самолета даже с помощью эндоскпов (бороскопов) порой невозможно. При этом демонтаж мотора и его последующая разборка занимают много времени, в течение которого самолет простаивает на земле. Поэтому инженеры давно работают над альтернативными способами обследования авиадвигателей изнутри без их демонтажа. Одна из таких разработок принадлежит инженерам исследовательского отдела компании General Electric GE Aerospace Research, которые совместно с сотрудниками Университета Бингемтона разработали мягкого робота Sensiworm (Soft ElectroNics Skin-Innervated Robotic Worm) для обследования технического состояния авиационных двигателей изнутри. Вытянутый корпус Sensiworm состоит из мягкого полимерного материала, который способен растягиваться и сокращаться с помощью источника давления. Способ передвижения Sensiworm напоминает движения гусеницы пяденицы. Робот может передвигаться не только по горизонтальным и вертикальным поверхностям, но также и по потолку. Для этого он использует две присоски, расположенные в передней и задней части корпуса. Таким образом Sensiworm может добраться до труднодоступных мест внутри двигателя, включая лопатки компрессоров и турбин. https://www.youtube.com/watch?v=_Mks06p0KVo Внутри автономной версии Sensiworm, помимо собственных источников питания, давления и бортового компьютера, находится камера с источником света, а также другие сенсоры, необходимые сервисным специалистам. Робот может автоматически обнаруживать и обходить препятствия (технических деталей того, как это происходит, разработчики пока не сообщают). По словам создателей Sensiworm, робот должен выполнять роль дополнительных глаз и ушей, исследуя внутренности авиадвигателей на предмет неисправностей, коррозии и повреждения теплоизоляционного покрытия. Разработчики считают, что в будущем он сможет не только передавать изображение интересующих участков в реальном времени, выполняя роль продвинутого варианта бороскопа, но и сможет производить мелкий ремонт. Внутренней инспекции требуют не только такие сложные устройства как авиадвигатели, но даже трубопроводы. Китайские инженеры разработали миниатюрного робота для инспекции внутреннего состояния трубопроводов диаметром меньше сантиметра. Робот состоит из цилиндрических модулей, приводимых в движение актуаторами на основе диэлектрических эластомеров.