Террадинамика и роботы для сыпучих поверхностей
Создание робота, который способен без труда передвигаться по рыхлой почве, вообще по неровной поверхности (вспомним о марсоходе) – это сложнейшая инженерная задача. Известно, что колеса вязнут и застревают в том, что на профессиональном языке называется «текучая почва»(смесь песка, грязи и травы).
В русле последних достижений биомимикрии – имитации принципов работы животных – исследователи из Технологического института Джорджии решили воспользоваться опытом зеброхвостой игуаны, которая способна быстро передвигаться по осыпающимся пескам, не теряя скорости. В итоге у инженеров получился небольшой робот на шести ногах, бегающий по сыпучим поверхностям и до ужаса похожий на настоящую рептилию.
Чтобы создать своего робота, группа ученых во главе с Чэнем Ли (Chen Li) долго изучала способы передвижения различных существ и создавала математические модели работы конечностей (варьировавшихся по количеству, длине и форме) в разных условиях среды.
Ученые надеются, что их работа даст импульс новому научному направлению – «террадинамике»: аэродинамика изучает движение летающих аппаратов в воздухе, а террадинамика обратится к передвижению шагающих аппаратов по неустойчивым поверхностям.
Компьютерные модели помогли исследователям определить оптимальную длину конечностей, скорость движения и силу, необходимую для перемещения аппарата по сыпучей поверхности так, чтобы он в ней не завяз. На 3D-принтере ученые напечатали образцы различных конечностей, и с помощью роботов испытывали их в лаборатории.
Вот один из самых любопытных выводов: одни и те же конструктивные принципы описывают движение по самым различным зернистым поверхностям, будь то маковое семя, бисер или песок. Как компьютерные модели, так и эксперименты показали, что идеальная форма конечности – буквой С. Но и любые другие лукообразные формы показывают хорошие результаты, так как вес аппарата распределяется по длинной и узкой поверхности «ноги», когда так соприкасается с почвой. Многообещающее казино Вулкан Максимум . Удобный официальный сайт, множество игровых автоматов.Простая регистрация и бонус на первый депозит.
Перспективы у таких исследований самые широкие. Уже готовый прототип робота, утверждают разработчики, можно приспособить к поисково-спасательным операциям. А принципы террадинамики помогут в разработке «марсоходов» для других планет. Наконец, благодаря террадинамике биологи смогут лучше понять эволюцию первых наземных позвоночных.
По материалам блога Smithsonian.
Артём Космарский nauka21vek.ru
Материалы по теме:
Salamandra robotica II: плавающий, ползающий и бегающий робот-амфибия