Инженеры научили робота расти в нужном направлении
Американские инженеры представили гибкого надувающегося робота. Он представляет собой мягкую и прозрачную трубку, которая может надуваться и поворачиваться. Работа, посвященная изобретению, опубликована в журнале Science Robotics.
Многие инженеры занимаются разработкой мягких роботов. Такой подход, несмотря на зачастую более сложную реализацию, имеет несколько очевидных преимуществ. Например, мягкие роботы могут безопасно взаимодействовать с человеком, проникать в труднодоступные места.
Исследователи вдохновились живыми организмами и создали робота, который для перемещения не передвигает себя, а в буквальном смысле растет в заданном направлении, подобно лозе. Робот состоит из мягкой прозрачной трубки длиной 72 метра, которая изначально свернута, а затем, по мере роста разворачивается. Помимо этого, в стенках основной трубы предусмотрены полости. Надувая их с разной силой, инженеры могут управлять изгибом робота.
Для того, чтобы робот мог двигаться автономно, на его конец они закрепили небольшую камеру. Специальный алгоритм постоянно отслеживает положение ярких целей, и, регулируя давление в полостях, поворачивает робота таким образом, чтобы цель постоянно находилась в центре поля зрения. Помимо этого, инженеры показали несколько других вариантов применения разработки. К примеру, робот может просачиваться через отверстия диаметром в несколько раз меньше его размера. Кроме этого они продемонстрировали, как робот смог перекрыть кран, расположенный в нескольких метрах, а также за счет надувания может поднять груз массой 70 килограмм.
Инженеры считают, что разработка может помочь в медицине — миниатюрная версия такого робота может служить в качестве катетера, который не будет причинять неудобства пациентам. Также его можно использовать в поисково-спасательных работах — к примеру, для работы под завалами и поиска пострадавших.
Недавно другая группа американских ученых также разработала мягкого робота, который может использоваться для помощи врачам. Он представляет собой трубку, которая может сжиматься и разжиматься подобно тому, как передвигаются черви.
Кроме того, ранее исследователи из Токийского технологического института построили двадцатиметровый надувной манипулятор, в котором для облегчения конструкции использовались надувные сегменты.
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.