Первые прототипы мягких манипуляторов столкнулись с рядом проблем:
- некоторые образцы было трудно достать снизу из-за их расположения на твердых вулканических субстратах.
- некоторые организмы часто прикреплены к каменистым субстратам по сравнению с песчаным дном.
Например, попытки схватить голотурианца, прочно привязанного к скале, не увенчались успехом из-за скального субстрата и сильного захвата донного организма.
Во время первоначальных погружений пилоты ROV также должны были ознакомиться с мягкими манипуляторами. Пилоты ROV имели тенденцию ориентировать манипулятор горизонтально или перпендикулярно образцу.
Это произошло из-за ограничений позиционирования руки робота или из-за привычки использовать двусторонне симметричные жесткие захваты. Связь в режиме реального времени между пилотами ROV, инженерами и биологами была необходимым компонентом успешных испытаний, поскольку она позволяла пилотам ROV адаптироваться к новым и развивающимся программам.
Ad-hoc 3D печатные захваты
Полностью 3D печатный захват. Во время погружения SB0083 (Carondelet Reef, на максимальной глубине 1473 м) недавно разработанный 3D печатный мягкий манипулятор использовался в двух успешных коллекциях. Сначала собирали гониастерид, расположенный на скале.
Это типичный пример образца, который был бы серьезно поврежден, если бы использовался твердый манипулятор. Вторым хватом был голотурий, лежащий на песке. Он был подобран и выпущен для демонстрации преимуществ мягкой сетки в деликатном удерживании организма.
Многорежимный захват
Двухпалый захват был испытан во время последнего погружения. Манипулятор был продемонстрирован с морским огурцом. Рукоятка была крепкой, несмотря на то, что трясли конечный элемент. Когда инженерные испытания были завершены, образец был аккуратно положен на землю. Во время второй возможности захвата была продемонстрирована сила захвата на губке из гексактинеллидного стекла.
Это понимание было чрезвычайно сложным, потому что ROV завис над организмом. Тем не менее, манипулятор успешно и нежно схватил и освободил организм.
С этими новыми модификациями этот многорежимный захват мог бы с большой вероятностью успешно захватить аплакофорного моллюска на основе коралла или успешно захватить хрупкие коралловые обломки. Действительно, было продемонстрировано, что два пальца легко окружают цилиндрические объекты.
Вывод и будущие направления
В этой и предыдущей статье описано конструкцию, изготовление, модификации на лету и усовершенствования мягких роботизированных манипуляторов в океанографическом исследовательском рейсе в один из самых отдаленных районов Тихого океана. Этот набор инструментов предлагает специальные режимы для мягкого взаимодействия с хрупкой морской жизнью.
Стандартные жесткие роботизированные когти и технологии выкапывания или всасывания применимы к подгруппе организмов, но более деликатные формы жизни часто исключаются из глубоководных исследований биологического разнообразия, поскольку инструменты, необходимые для взаимодействия с ними, неосуществимы.
Мягкая робототехника обеспечивает преимущество деликатных взаимодействий и манипуляций, позволяющих реализовать ранее невозможные стратегии отбора проб благодаря 3D-печати мягкой робототехники на борту.
Судно во время активной научной экспедиции показало что ученые могут увеличить способность изучать биоразнообразие в отдаленной и ограниченной ресурсами среде. Каждое мягко-роботизированное устройство также применимо к ряду размеров, морфологий и подвижности. Эта специальная мягкая роботизированная печать нестандартных манипуляторов сокращает время и деньги, необходимые для повторного посещения удаленных исследовательских площадок, поскольку ученым не нужно возвращаться в наземную исследовательскую лабораторию для разработки новых инструментов отбора проб.
Успешные испытания мягкой робототехники закладывают основу для разработки встроенных датчиков и технологии формирования изображений без линз для исследования физиологических параметров и обеспечивают 3D реконструкцию глубоководных организмов, оставляя их целыми и невредимыми.
Спасибо что вы со мной! Поставь лайк и подпишись, поддержи меня! Скоро встретимся в мире интернета.