Bot inspirisan bebama kornjača može da pliva ispod peska

Bot inspirisan bebama kornjača može da pliva ispod peska

Ovaj robot može da pliva ispod peska i da se iskopa, zahvaljujući dva prednja uda koja oponašaju prevelika peraja mladunčadi kornjača.

To je jedini robot koji može da putuje po pesku na dubini od 5 inča. Takođe može da putuje brzinom od 1,2 milimetra u sekundi – otprilike 4 metra, ili 13 stopa, na sat. Ovo može izgledati sporo, ali je uporedivo sa drugim podzemnim životinjama kao što su crvi i školjke. Robot je opremljen senzorima sile na kraju njegovih udova koji mu omogućavaju da otkrije prepreke dok je u pokretu. Može da radi bez veze i da se kontroliše preko ViFi mreže.

Roboti koji se mogu kretati kroz pesak suočavaju se sa značajnim izazovima kao što je suočavanje sa višim silama od robota koji se kreću u vazduhu ili vodi. Takođe se lakše oštećuju. Međutim, potencijalne prednosti rešavanja kretanja u pesku uključuju inspekciju silosa za zrno, merenja zagađivača zemljišta, kopanje morskog dna, istraživanje vanzemaljaca i potragu i spasavanje.

Robot je rezultat nekoliko eksperimenata koje je sproveo tim robotičara na Kalifornijskom univerzitetu u San Dijegu da bi bolje razumeo pesak i kako roboti mogu da putuju kroz njega. Pesak je posebno izazovan zbog trenja između zrna peska koje dovodi do velikih sila; poteškoće u otkrivanju prepreka; i činjenica da se menja između ponašanja kao tečnosti i čvrste supstance u zavisnosti od konteksta.

Tim je verovao da bi posmatranje životinja bilo ključno za razvoj bota koji može da pliva u pesku i da se kopa iz peska. Nakon što su razmotrili crve, sleteli su na mladice morskih kornjača, koje imaju uvećana prednja peraja koja im omogućavaju da izađu na površinu nakon izleganja. Peraja nalik kornjači mogu generisati velike pogonske sile; dozvolite robotu da upravlja; i imaju potencijal da otkriju prepreke.

Naučnici još uvek ne razumeju u potpunosti kako se roboti sa dodacima nalik na peraje kreću unutar peska. Istraživački tim na UC San Diego sproveo je opsežne simulacije i testiranja i na kraju je došao do suženog dizajna karoserije i nosa u obliku lopate.

„Morali smo da napravimo robota koji je i snažan i aerodinamičan“, rekao je Shivam Chopra, vodeći autor rada koji opisuje robota u časopisu Advanced Intelligent Sistems i doktor nauka. student u istraživačkoj grupi profesora Nika Graviša na Jacobs School of Engineering na UC San Diego.

Bot detektuje prepreke tako što prati promene u obrtnom momentu koji se generiše kretanjem njegovih peraja. Može da otkrije prepreke iznad svog tela, ali ne ispod ili direktno ispred njega.

Da bi robota držali na dubini u pesku, istraživači su dizajnirali dve površine nalik foliji, koje nazivaju terrafolijima, na bočnim stranama nosa bota. To im je omogućilo da kontrolišu podizanje, jer je robot imao tendenciju da drži nos usmeren prema površini.

Istraživači su testirali robota u rezervoaru dugom 5 stopa u laboratoriji, kao i na La Jolla Shores, plaži u blizini kampusa UC San Diego. Otkrili su da je robot usporio u vlažnom pesku, što pruža veći otpor.

Sledeći koraci uključuju povećanje brzine robota; i omogućavajući mu da se zapravo zakopa u pesak, pored toga što se sam iskopava iz peska.

Rad je predstavljen u Naprednim inteligentnim sistemima.