2 подписчика
Ящерице подобный робот создан для исследования поверхности Марса
Технический прогресс открыл захватывающие возможности для исследования космоса, которые потенциально могут привести к новым открытиям о небесных телах в нашей галактике. Роботы оказались особенно многообещающими инструментами для исследования других планет, в частности Марса, планеты земной группы в Солнечной системе, которая, как известно, содержит некоторые элементы, сходные с теми, что найдены на Земле.
Исследование Марса и его поверхности - увлекательный квест, поскольку он может выявить признаки прошлой или настоящей внеземной жизни. В дополнение к потенциальному раскрытию форм древней микробной жизни, эти исследования могут привести к открытию ресурсов, существующих за пределами Земли, потенциально прокладывая путь для будущих миссий человека на Марс.
Исследователи из Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики недавно разработали нового четвероногого робота, взяв за основу структуру ящерицы, который мог бы помочь в исследовании поверхности Красной планеты. Их робот, представленный в журнале MDPI Biomimetics journal, имеет гибкую структуру тела, которая может копировать движения пустынной ящерицы и стиль передвижения.
"Чтобы помочь амбициозным беспилотным миссиям на Марс, были разработаны специальные типы планетоходов для выполнения задач на поверхности Марса", - пишут в своей статье Гуанмин Чен, Лонг Цяо, Чжэньвэнь Чжоу, Лутц Рихтер и Айхун Цзи. "Из-за того, что поверхность состоит из зернистых грунтов и горных пород различных размеров, современные марсоходы могут испытывать трудности при передвижении по мягким грунтам и лазании по скалам. Чтобы преодолеть такие трудности, в этом исследовании разрабатывается четвероногий ползучий робот, вдохновленный особенностями передвижения пустынной ящерицы ".
Биомиметический робот, созданный Ченом и его коллегами, состоит из гибкой структуры, похожей на позвоночник, и четырех ног. Чтобы воспроизвести "ползучие" движения, типичные для ящериц, каждая нога оснащена двумя шарнирами и шестеренкой, которая вызывает раскачивающееся движение.
Каждый из тазобедренных суставов, соединяющих структуру позвоночника с ногами робота, состоит из двух сервоприводов и четырехрычажного механизма, который позволяет роботу подниматься, не теряя равновесия. "Ноги" робота имеют четыре гибких "пальца", состоящих из двух шарниров и когтя.
"В конструкции ножек используется четырехрычажный механизм, который обеспечивает устойчивое подъемное движение", - объясняют исследователи в своей статье. "Стопа состоит из активной лодыжки и круглой подушечки с четырьмя гибкими пальцами, которые эффективно захватывают почву и камни".
Чтобы воспроизвести движения ящериц, исследователи создали серию кинематических моделей для каждого из компонентов своего робота. Затем они использовали эти модели и численные расчеты для планирования движений робота.
"Для определения движений робота создаются кинематические модели, относящиеся к ступне, голени и позвоночнику", - пишут Чен и его коллеги в своей статье. "Более того, скоординированные движения между туловищем, позвоночником и ногой проверяются численно".
Исследователи первоначально оценили своего робота в серии симуляций, чтобы определить, может ли он эффективно копировать движения ящериц. Их результаты были очень многообещающими, поскольку они обнаружили, что их робот может выполнять желаемые движения и стиль ходьбы.
Чен и его коллеги уже создали прототип своего робота, используя полимерные материалы, напечатанные на 3D-принтере, панель сервоуправления, литиевую батарею и другие электронные компоненты. Затем они использовали имитационный стенд для оценки движений своего прототипа робота по каменистым поверхностям, напоминающим рельеф Марса.
Они обнаружили, что робот может эффективно передвигаться в скалистых условиях, что подчеркивает его потенциал для будущих миссий на Красной планете. Однако, прежде чем его можно будет развернуть и протестировать за пределами лаборатории, команде необходимо будет доработать его, например, добавив защитную уплотнительную конструкцию, которая защитила б
3 минуты
4 февраля 2023