Инженеры разработали робота, который ползает под землей в песке и выкапывает себя благодаря двум черепашечьим ластам.
Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали робота, способного перемещаться внутри песка на глубине до 12 см. Он двигается со скоростью около 4 м/ч — это относительно медленно, но сравнимо со скоростью настоящих подземных обитателей (червей и моллюсков).
Движение в песке является особенно сложной задачей для подземных роботов, объясняют разработчики. Трение между песчинками приводит к большому сопротивлению и повреждению механизмов. Кроме того, в такой среде сложно обнаруживать препятствия, а необходимость переключаться между разными средами (вода, воздух, песок) требует создания адаптивных механизмов.
Исследователи использовали в качестве модели для своей разработки молодых черепах. Детеныши этих животных вылупляются из яиц, закопанных на пляже, прокладывают себе путь сквозь песок и движутся к морю. Черепашьи ласты генерируют большие движущие силы и помогают обнаруживать препятствия на пути.
Инженеры проанализировали разные возможные формы роботов и выбрали коническую конструкцию корпуса и носовую часть в форме лопаты, оснащенной аналогами ластов. Бот обнаруживает препятствия, отслеживая изменения крутящего момента, создаваемого движением его плавников.
Чтобы удерживать робота на глубине в песке, исследователи оснастили его двумя поверхностями, похожими на фольгу, которые они разместили по бокам носа робота. С их помощью ученые контролируют подъемную силу, чтобы робот не двигался вверх. Исследователи успешно протестировали робот в искусственном песчаном бассейне и на реальном пляже в Калифорнии.
Робот оснащен датчиками силы на концах конечностей, которые позволяют ему обнаруживать препятствия во время движения. Он может работать без привязки и управляться через Wi-Fi. Исследователи отмечают, что подобные устройства подойдут, например, для проведения подземных исследований или анализа зерна в хранилище. Они работают над увеличением скорости своего устройства.
Читать далее:
Анализ самого старого скелета в Бразилии показал, куда исчезли древние строители
Главную идею Эйнштейна хотят проверить еще раз: как это изменит физику
Распад суперконтинентов выносит алмазы на поверхность Земли
На обложке: робот-черепаха. Изображение: UC San Diego