3 мин. чтения
7/20/2023 9:42:28 AM

Робот, вдохновленный черепашками, может плавать под песком

Featured Image 1 Фото: Дэвид Байо / Калифорнийский университет в Сан-Диего

Это единственный робот, который способен путешествовать по песку на глубине 5 дюймов. Он также может двигаться со скоростью 1,2 миллиметра в секунду — примерно 4 метра в час. Это может показаться медленным, но сравнимо со скоростью червей и моллюсков. Робот оснащен датчиками силы на концах конечностей, которые позволяют ему обнаруживать препятствия во время движения. Он может управляться через Wi-Fi.

Роботы для перемещения по песку сталкиваются с серьезными проблемами, такими как работа с более высокими силами, чем роботы, которые движутся в воздухе или воде. Они также легче повреждаются. Тем не менее, потенциальные преимущества решения проблемы передвижения в песке включают осмотр зернохранилищ, измерения загрязняющих веществ в почве, рытье морского дна, внеземные исследования и поисково-спасательные работы.

Робот является результатом нескольких экспериментов, проведенных командой робототехников из Калифорнийского университета в Сан-Диего, чтобы лучше понять песок и то, как роботы могут путешествовать по нему. Песок особенно сложен из-за трения между песчинками, которое приводит к большим силам; трудности с восприятием препятствий; и тот факт, что он переключается между поведением жидкости и твердого тела в зависимости от контекста.

Featured Image 2 Фото: Дэвид Байо / Калифорнийский университет в Сан-Диего

Команда считала, что наблюдение за животными будет ключом к разработке бота.

Черепахоподобные ласты могут генерировать большие движущие силы; позволяют роботу управлять; и обладают потенциалом для обнаружения препятствий.

Ученые до сих пор не до конца понимают, как роботы с ластообразными придатками передвигаются в песке. Исследовательская группа из Калифорнийского университета в Сан-Диего провела обширное моделирование и тестирование и, наконец, остановилась на конической конструкции корпуса и носовой части в форме лопаты.

«Нам нужно было создать робота, который был бы одновременно сильным и обтекаемым», — сказал Шивам Чопра, ведущий автор статьи, описывающей робота в журнале Advanced Intelligent Systems и аспирант в исследовательской группе профессора Ника Гравиша в Инженерной школе Джейкобса в Калифорнийском университете в Сан-Диего.

Бот обнаруживает препятствия, отслеживая изменения крутящего момента, создаваемого движением его ласт. Он может обнаруживать препятствия над своим телом, но не ниже или прямо перед ним.

Чтобы удержать робота на ровной глубине в песке, исследователи разработали две фольгированные поверхности, которые они называют террафойлами, по бокам носа бота. Это позволило им контролировать подъемную силу, так как робот имел тенденцию держать нос направленным к поверхности.

Исследователи протестировали робота в резервуаре длиной 5 футов в лаборатории, а также на пляже Ла-Хойя-Шорс недалеко от кампуса Калифорнийского университета в Сан-Диего. Они обнаружили, что робот замедляется во влажном песке, который обеспечивает большее сопротивление.

Подробнее: Shivam Chopra et al, Toward Robotic Sensing and Swimming in Granular Environments using Underactuated Appendages, Advanced Intelligent Systems (2023) DOI: 10.1002/aisy.202200404 🔗

Получи бесплатную еженедельную рассылку со ссылками на репозитории и лонгриды самых интересных историй о стартапах 🚀, AI технологиях 👩‍💻 и программировании 💻!
Присоединяйся к тысячам читателей для получения одного еженедельного письма

Подписывайся на нас:

Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.

Добавляй ЛРНЧ в свою ленту Google Новостей.
Читайте далее 📖

Команда имитирует коллективное движение червячных каплей для будущих роботизированных систем роя

9/2/2023 · 3 мин. чтения

Команда имитирует коллективное движение червячных каплей для будущих роботизированных систем роя

Энергоэффективная система обнаружения объектов для БПЛА на основе краевых вычислений

9/2/2023 · 3 мин. чтения

Энергоэффективная система обнаружения объектов для БПЛА на основе краевых вычислений