Новият робот се движи по неравна повърхност по начин, моделиран от опашка от зебра. Имидж любезност на Чън Ли, Тингнан Джан, Даниел Голдман
Проектирането на робот, който лесно може да се движи по разпуснат терен - да речем, ровер, предназначен да пресича повърхността на Марс - представлява уникално инженерно предизвикателство: Колелата обикновено потъват в това, което инженерите наричат „течаща земя“ (смеси от пясък, почва, кал и трева ).
Предвид многото биологично вдъхновени иновации в робототехниката, екип от изследователи от Georgia Tech имаше идея - да основат дизайн върху пустинни същества, като гущери с зебра опашка, които са в състояние да се препънат по свободна, пясъчна повърхност, без да се забавят. Техните усилия им позволиха да създадат това малко шестокраково устройство, представено в статия, публикувана днес в Science, която може да се движи по гранулирана повърхност по начин, който неприлично напомня на влечуго.
Изследователският екип, ръководен от Чен Ли, проектира устройството, след като проучи движението на различни същества и математически симулира работата на различни видове крака (вариращи по брой, форма и дължина) в няколко различни среди. Надяват се, че техните изследвания ще стимулират разработването на поле, което са нарекли „террадинамика“ - точно тъй като аеродинамиката се занимава с работата на крилатите превозни средства във въздуха, тяхното поле ще изучава движението на краката на превозни средства по гранулирани повърхности.
За да проектират своя робот, те използваха тези симулации, за да определят точните дължини на краката, скоростите на движение и нивата на сила, които да задвижват устройствата по отпусната повърхност, без да причиняват потъването им твърде дълбоко. След това отпечатаха различни видове крака с 3D принтер и създадоха роботи, за да ги тестват в лабораторията.
Едно от най-интересните им открития е, че едни и същи видове принципи за дизайн се прилагат за движение на различни гранулирани повърхности, включително маково семе, стъклени топчета и естествен пясък. Техните симулации и експерименти в реалния свят разкриха, че краката с форма на С обикновено работят най-добре, но всеки тип крайници с форма на лък работи сравнително добре, тъй като те разпределят тежестта на устройството върху дълги (макар и тесни) повърхности на краката, докато краката идват в контакт със земята в хода на крачка.
Изследователите откриха, че крайниците с форма на С работят най-добре за бързо движение по гранулирани повърхности, както при гущери, така и при роботи. Пунктирани, плътни и пунктирани изображения в C и D са ранни, средни и късни позиции на краката по време на крачка. Стрелките показват посоки на движение за конкретни области на краката. Изображение чрез Science / Li et et. Ал.
Приложенията на този вид изследвания са широки: Този конкретен робот, според изследователите, може да се превърне в полезно устройство за търсене и спасяване или разузнаване, докато принципите, получени от областта на террадинамиката, могат да бъдат полезни при проектирането на сонди за изследване на други планети в бъдеще. Те биха могли също да помогнат на биолозите да разберат по-добре как са се развили форми на живот тук на земята, за да се движат по повърхността на нашата планета.
