Итальянцы показали прототип трехногого робота для работы в открытом космосе
Его планируют использовать для работ на обшивке космических станций
Итальянские инженеры собрали прототип гибкого и подвижного трехногого робота-манипулятора. По словам разработчиков, MARM (Multi-Arm Relocatable Manipulator) предназначен для работ на внешней части корпуса космических аппаратов. Он сможет перемещаться по обшивке станций или кораблей, а также захватывать, транспортировать, устанавливать или демонтировать сменные модули. О разработке сообщили на одном из сайтов Итальянского технологического института, а подробности создатели рассказали New Atlas.
Роботизированное оборудование на орбитальных станциях и космических кораблях — не редкость. Для выполнения операций на их внешней поверхности используют манипуляторы. Они обслуживают инфраструктуру, перемещают и оборудование между модулями, проверяют системы на станциях и помогают в стыковке дополнительных модулей. Например, с помощью манипулятора ERA осматривали повреждение корпуса «Союз МС-22», а десятиметровую роботизированную руку использовали для сборки китайской станции «Тяньгунь».
Однако количество модулей станций увеличивается, и манипуляторы перестают дотягиваться до отдаленных блоков. Растет и их спектр задач. Для решения этих проблем подошли бы мобильные и автономные помощники, которых пока можно увидеть в научной фантастике. Например, в первом эпизоде «Звездных войн», где Р2-Д2 вместе с другими дроидами чинит генератор защитного поля на внешнем корпусе звездолета. Он перемещается по кораблю с помощью трех подпорок, на каждой из которых есть колесо.
Инженеры из Итальянского технологического института под руководством Николаоса Цагаракиса (Nikolaos Tsagarakis) собрали прототип робота, который состоит из поворотного основания и трех одинаковых конечностей на шарнирах. Пока что может стоять на них, отрывать одну ногу от земли и сохранять баланс, наклоняться, поворачиваться и приседать. Как говорят разработчики, он сможет работать в условиях микрогравитации на внешней части корпуса космических аппаратов. Чтобы манипулятор удерживался на обшивке, в нижней части каждой конечности установили запорный механизм. Инженеры рассказали, что он будет цепляться за стыки шестиугольных панелей, которыми обшивают космические корабли. Например, такие плиты для тепловой защиты SpaceX испытывала на Starship. Как сообщает New Atlas, этот же механизм можно будет использовать для замены панелей, зарядки батареи манипулятора или передачи данных через стыковочные порты космической станции. Подробностей о том, как выглядят устройства на концах ног робота и как именно они будут работать, не раскрывают.
По словам создателей, преимущество робота в том, что он может регулировать положение таза, а при перемещении — постоянно поддерживать две точки контакта с поверхностью и двигаться в любом направлении. Кроме того, при использовании одной конечности — применять две другие в качестве якорей для стабильности. Они планируют сделать MARM полуавтономным. Манипулятор будет использовать встроенные камеры, чтобы точно ставить ноги во время ходьбы, а оператор — направлять его при работе со сменными блоками.
Роботы-манипуляторы полезны не только на орбите, но и в морских глубинах. Например, американский производитель подводных аппаратов Impossible Metals предложил использовать такую технологию для сбора полиметаллической морской руды с минимальным возможным воздействием на окружающую среду. Благодаря тому, что в рамках тестовых испытаний он смог аккуратно собрать полезные ископаемые с морского дня, жилища подводных микроорганизмов остались целыми.
Так он пролезает через узкие щели
Американские инженеры создали миниатюрного роботаракана mCLARI с деформируемым корпусом. Четвероногий робот имеет массу 976 миллиграмм и длину 20 миллиметров в недеформированном состоянии. Ноги роботаракана приводятся в движение восемью пьезоэлектрическими актуаторами, с помощью которых робот может двигаться в любом направлении без поворота вокруг вертикальной оси. Корпус имеет четыре гибких соединения, благодаря чему способен сжиматься на 60 процентов и растягиваться на 150. Это позволяет роботаракану протискиваться через узкие щели и передвигаться в ограниченном пространстве, говорится в статье, препринт которой доступен на arXiv.org. При поддержке высокопроизводительного и масштабируемого российского веб-сервера Angie Существуют направления разработки, в которых инженеры создают роботов для сред, изначально недоступных для человека. Одно из них — роботы, которые благодаря малому размеру способны проникать в небольшие проемы в конструкциях и передвигаться в ограниченном пространстве. К примеру, компания Rolls-Royce предложила использовать микророботов для диагностики состояния авиационных двигателей без необходимости их демонтажа и разборки, а инженеры из Гарвардского университета создали реальный прототип такого миниатюрного робота, который способен передвигаться внутри двигателя (в том числе и вверх ногами). Конструкция этого робота была основана на проекте миниатюрного роботаракана HARM, различные варианты которого способны, например, передвигаться по воде, а также взбираться на горки и прыгать. Теперь же инженеры под руководством Каушика Джаярама (Kaushik Jayaram) из Колорадского университета использовали идеи, заложенные в проекте HARM, для создания роботаракана под названием mCLARI (mini Compliant Legged Ambulatory Robotic Insect — миниатюрное податливое передвигающееся на ногах роботизированное насекомое). Основной особенностью нового робота стала способность проходить через препятствия, ширина которых меньше линейных размеров самого робота. Это стало возможным благодаря четырем гибким соединениям в конструкции корпуса, за счет которых роботаракан может пассивно деформироваться, сжимаясь на 66 процентов или растягиваясь на 150 процентов от изначального размера. В недеформированном состоянии углеволоконный корпус mCLARI имеет симметричную квадратную форму с длиной стороны 20 миллиметров. Масса робота составляет 976 миллиграмм. Корпус робота состоит из четырех связанных друг с другом гибкими соединениями модулей с независимо действующими ногами. Как и в конструкции робота HARM, они приводятся в действие с помощью двух пьезоэлектрических актуаторов, которые располагаются параллельно друг другу возле каждой ноги mCLARI. У каждого из актуаторов только одна степень свободы, при этом к ним присоединены части механической передачи, которая с другой стороны присоединяется к ноге. Трансмиссия преобразует движения одного из актуаторов в движение ноги по вертикали, а второго — по горизонтали. За счет этого ноги робота имеют две степени слободы и могут двигаться произвольно, в том числе описывать в воздухе круг. Испытания роботаракана показали, что он способен развивать максимальную скорость около трех длин тела в секунду, что равно примерно 60 миллиметрам в секунду при частоте работы актуаторов 10 герц. Главной же особенностью робота оказалась его способность преодолевать узкие препятствия, размеры которых меньше линейных размеров корпуса в недеформированном состоянии. Например, роботаракан за счет пассивной податливости своего корпуса шириной 20 миллиметров смог преодолеть узкую щель шириной около 16 миллиметров. При этом конструкция ног и симметричность корпуса позволяют роботу двигаться в любом направлении. Благодаря этому робот может преодолевать ограниченные пространства с крутыми поворотами, просто изменяя направление движения без необходимости поворота корпуса вокруг вертикальной оси. https://www.youtube.com/watch?v=KbMi6ezXf-Y Недавно американские инженеры продемонстрировали, что миниатюрные роботы могут функционировать автономно в течение длительного время без собственного источника энергии на борту. Разработанный ими четырехколесный робот MilliMobile имеет массу около грамма и использует для работы электромоторов и бортовой электроники энергию света или радиоволн.
