NASA представила нового робота IceWorm для ледолазания
Робот, способный подниматься на ледяные поверхности, может помочь ученым достичь новых высот в некоторых из самых опасных и отдаленных ландшафтов Земли.
В ледяных пещерах горы Эребус в Антарктиде вулканические газы циркулируют через мерцающие туннели. Эти туннели могут содержать ключ к ранним формам жизни, сохраняющимся в ДНК микробов, цепляющихся за их стены. Но исследователи не смогли детально исследовать пещеры из-за одной большой проблемы: уровни углекислого газа в туннелях могут быть настолько высокими, что люди потеряют сознание от дыхательных расстройств всего за минуту.
Исследователи использовали замерзшую вертикальную поверхность в качестве испытательного полигона для робота, прежде чем он вышел «в поле».
Робот является первым в своем роде, разработанным для покорения ледяных скал; когда-нибудь робот может взять образцы в местах, которые ученые никогда раньше не посещали. Подробная информация о том, как работает IceWorm, будет представлена на осеннем собрании AGU 2018.
Аарон Кертис , ведущий дизайнер IceWorm и научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния, считает, что IceWorm может стать билетом для изучения не только горы Эребус, но и некоторых из самых холодных границ Земли . На осенней встрече Кертис надеется поговорить с гляциологами, которые могут найти полезными навыки IceWorm по лазанию на айсбергах в море или сжатию каналов таяния в ледниках.
Шаг за шагом
Одна нога за раз: вот как IceWorm масштабирует скользкую замерзшую пропасть. 1,4-метровый робот, изготовленный из полых алюминиевых труб и вращающихся соединений, удерживает ледяную стену, вставляя две ноги в лед стальными винтами альпиниста.
Чтобы подняться, робот просто откручивает одну ногу, скручивает свое тело до тех пор, пока две ноги не приблизятся друг к другу, и снова прикрепляет свободную ногу к стене. Затем он откручивает вторую ногу, удлиняет свое тело вперед к месту назначения и вкручивает обратно в стену. По словам Кертиса, это повторяет танец снова и снова, так что робот «проникает в стену».
«Это совершенно новый способ передвижения. Это на самом деле не было испытано раньше ».«Это совершенно новый способ передвижения», — сказал Кертис Eos . «Это на самом деле не было испытано раньше».
Кертис и его коллеги из группы робототехники Extreme Environments в JPL впервые начали разработку IceWorm в 2016 году, когда Кертис присоединился к НАСА. Его вдохновение возникло из его докторской работы по изучению туннелей на горе Эребус, где он хотел, чтобы он мог рисковать во многих проходах с опасными уровнями углекислого газа.
«Мне казалось совершенно ясным, что нам нужны роботы, которые могут туда попасть. Поэтому я начал оглядываться вокруг, чтобы посмотреть, не сделал ли кто-нибудь робота, который мог бы передвигаться по льду », — сказал Кертис. Не найдя такого робота, Кертис предложил эту идею JPL. Два года спустя Кертис взял IceWorm в свою первую настоящую экспедицию: взобраться на стены пещеры вулканического льда в кратере горы Сент-Хеленс.
Подо льдом вулкана
IceWorm ворвался в свою первую настоящую ледяную стену летним утром в пещере Мотра на горе Сент-Хеленс в начале этого года.
После того, как исследователи собрали тело робота на спальных подушках, выложенных на полу ледяной пещеры, они поднесли IceWorm к стене, в то время как его первые опоры были вырыты в ледяной лед. Как только робот был закреплен, ученые отступили и позволили ему подняться, направляя свои следующие движения с помощью ноутбука поблизости.
Ключ к успеху IceWorm лежит в его ловких ногах. Каждая нога содержит ледяные винты, оснащенные датчиком давления, который определяет, как трудно сверлить лед, стремясь к правильному балансу между вращением и толчком вперед. Трехмерный рендеринг на компьютерах исследователей показывает положение тела IceWorm в реальном времени и позволяет исследователям тащить свободную ногу к следующей остановке на стене.
Шаги IceWorm также являются частью извлечения образцов. Пока робот врезается в лед, чтобы заблокировать новую опору, он одновременно собирает материал в своих ногах. Когда-нибудь система сможет хранить эти образцы для последующего анализа, тестирования на концентрацию солености или микробную жизнь.
Но на данный момент ученые сосредоточены на улучшении каждого компонента робота, чтобы сделать его максимально гибким. После 8 часов испытаний на горе Сент-Хеленс Кертис назвал это первым «успешным тестом» IceWorm, и он смотрит в будущее.
«Мы все еще играем с множеством разных вариантов. В настоящее время мы в основном сосредоточены на мобильности », — объяснил Кертис. «Это на очень ранних этапах этой технологии».
За тайное замедление iPhone Apple получила иски почти на триллион долларов
Meizu M6 Note будет доступен с 2-мя процессорами
Как не захламить интерьер гостиной?
Открыт прием заявок на IX Всероссийский конкурс журналистики Tech in Media’19
Вячеслав Фетисов: Не буду голосовать за закон о пиве, пока не пойму, куда пойдут деньги
