Американские инженеры создали складываемый захват для безопасного отлова рыбы и других морских организмов в исследовательских целях. Он приводится в действие одним мотором и складывается до того, как рыба успеет уплыть. Испытания на глубине нескольких метров показали работоспособность устройства даже на быстрых видах морских животных, таких как кальмар, рассказывают разработчики в журнале Science Robotics.
Обычно исследователи, изучающие морские организмы, используют для их отлова специальные устройства, позволяющие зафиксировать организм для дальнейшего изучения. Как правило, они представляют собой цилиндры со снимаемой крышкой, в которые должна заплыть интересующая ученых рыба или другой организм, но такой способ сбора может быть очень долгим. Кроме того, существуют специальные насосы с коническим приемником, которые засасывают животных, но они могут повредить представителей некоторых видов.
Группа инженеров под руководством Роберта Вуда (Robert Wood) из Гарвардского университета разработала новый захват, который позволяет быстро поймать интересующий организм без повреждений. Разработчики решили максимально упростить захват и использовали для этого технику оригами, позволяющую превратить плоскую конструкцию в объемную. Конструкция устроена таким образом, что, несмотря на множество деталей, она приводится в движение всего одним мотором.
В сложенном виде захват представляет собой додекаэдр с вспомогательными конструкциями, обеспечивающие складывание. Он состоит из пяти отдельных лепестков, напечатанных на 3D-принтере. Сами лепестки и вспомогательные конструкции за ними закреплены на разных валах, один из которых соединен с мотором, а другой неподвижен. При повороте вала с лепестками вспомогательные конструкции также поворачиваются и толкают лепестки внутрь, в результате чего захват закрывается:
Инженеры использовали в захвате актуатор, способный работать на глубине до 11 километров, за счет чего захват можно применять в любой точке мирового океана, в которую способен опуститься подводный аппарат. Поскольку для погружения на большую глубину нужен дорогой аппарат, разработчики провели испытания устройства на глубинах от 500 до 700 метров в подводном каньоне в калифорнийском заливе Монтерей. Захват был закреплен на телеуправляемом необитаемом подводном аппарате Исследовательского института океанариума Монтерей Бэй. Инженеры смогли успешно поймать несколько организмов, в том числе быстрых, например, кальмара. В будущем они планируют дополнить захват камерой для быстрого сбора данных о морском организме без подъема на поверхность.
Недавно инженеры из Массачусетского технологического института представили другое устройство для изучения рыб без вреда для них. Они создали роборыбу с встроенной камерой, которая может подплывать близко к настоящим рыбам, не пугая их. Во время испытаний устройства в море инженерам удалось подвести робота к рыбе на расстояние метра.
Григорий Копиев
Он пригодится на Марсе, Луне и ледяных спутниках планет-гигантов
Инженеры разработали концепцию робота для будущих миссий по изучению пещер на Марсе, Луне и ледяных спутниках планет-гигантов. Проект ReachBot описывает устройство с несколькими конечностями, которые способны раскладываться и дотягиваться до удаленных точек, на которых можно закрепиться с помощью захвата с металлическими шипами, сообщается в отчете NASA. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера С тех пор как орбитальные исследовательские аппараты подтвердили существование пещер под поверхностью Марса и Луны, ученые не перестают размышлять над их полноценным исследованием. Помимо ценной информации об истории формирования небесного тела, в пещерах, куда не проникают ультрафиолетовые солнечные лучи и космические заряженные частицы, могли бы сохраниться и следы внеземной жизни. До последнего времени все подвижные роботы, предназначенные для изучения других планет, разрабатывались с расчетом, что они будут передвигаться только по сравнительно ровной поверхности. Поэтому они имеют относительно простое четырех- или шестиколесное шасси, которое устойчиво и не требует много энергии, но, к сожалению, не позволяет передвигаться по крутым каменистым склонам и скалам, и потому не подходит для исследования пещер. Инженеры под руководством Марко Павоне (Marco Pavone) из Стэндфордского университета уже несколько лет работают над многоэтапным проектом ReachBot для NASA, развивающим концепцию робота, способного перемещаться по пещерам и скалам со сложным рельефом, недоступным для других видов роботов при разных уровнях гравитации. Его главная особенность заключается в необычном способе передвижения. Вместо колес или ног у него есть несколько гибких удлиняющихся конечностей, на конце которых располагаются захваты с множеством мелких металлических шипов, которые цепляются за малейшие неровности на каменной поверхности. Аналогичный способ удержания на вертикальных поверхностях применялся в прототипе робота-скалолаза LEMUR, разработанном Лабораторией реактивного движения NASA. За счет металлических шипов робот может удерживать свое положение, распределив свой вес между несколькими конечностями, пока подыскивает следующую точку опоры для одной из них. Ожидается, что ReachBot сможет передвигаться не только по стенам и потолку, но и по полу как обычный ходячий робот. Однако на данной стадии проектирования конкретной конструкции для конечностей еще нет. Разработчики оценили параметры робота для миссии по исследованию марсианской лавовой трубки с высотой от пола до потолка порядка 30 метров. Это должно быть устройство массой около 10 килограмм, с восемью конечностями, способными развертываться до 20 метров в длину, оборудованное камерами и лидаром для навигации и прокладывания маршрута, а также для картографирования окружения. На предыдущих этапах были разработаны алгоритмы движения робота на плоскости, а также построен примитивный прототип ReachBot. В качестве четырех конечностей на нем используются стальные измерительные рулетки, оснащенные механизмом поворота, который позволяет «наводить» их на объект. После чего другой механизм раскручивает рулетку, на конце которой расположен захват с металлическими шипами. Робот умеет определять положение предметов вокруг с помощью визуальных меток, дотягиваться до них конечностями, ухватываться с помощью захватов и подтягивать себя в нужном направлении. В будущем разработчики планируют построить версию, которая способна двигаться в трехмерном пространстве. https://www.youtube.com/watch?v=Q6uvS_19OcA Существуют и другие концепции исследования инопланетных пещер, куда нет доступа колесных роботам. Одна из них предполагает использование нескольких четвероногих роботов Spot Mini. Каждый из членов группы будет отличаться от других, иметь свою роль и помогать другим.