Робот от nasa уже используется для изучения вулканов

Лаборатория реактивного движения НАСА разрабатывает заводной вездеход для изучения Венеры

Самый долгий промежуток времени, который космический аппарат смог продержаться на поверхности Венеры – 127 минут.

1 марта 1982 года советский зонд Венера-13 аккуратно спустился на парашюте и смог проработать чуть более двух часов благодаря тому, что все компоненты компьютера были спрятаны в герметичном титановом кожухе, предварительно охлаждённом на орбите.

Температура на поверхности Венеры в среднем составляет 464 °C – это больше, чем на поверхности Меркурия (ближайшей к Солнцу планеты), и достаточно горячо для того, чтобы обычная электроника не смогла работать.

Обратите внимание

Не только температура делает Венеру неприятным местом для компьютеров – давление на поверхности составляет 90 атмосфер, что эквивалентно давлению на глубине в 900 м в земном океане.

И если вас успокоит то, что дожди серной кислоты, зарождающиеся в верхних частях атмосферы Венеры, не достигают поверхности, то знайте, что там так темно (как в самый пасмурный день на Земле), что добыча солнечной энергии будет чрезвычайно неэффективной.

Фотографии поверхности от советского зонда «Венера-13», спустившегося на Венеру и работавшего там чуть более двух часов

Душная атмосфера, делающая поверхность Венеры такой неприятной, ужасно хорошо справляется с минимизацией количества данных о поверхности, которые мы можем собрать, находясь на орбите – поэтому было бы очень-очень здорово, если бы там внизу оказался робот, высматривающий там всё для нас.

Большая часть идей, связанных с исследованием поверхности Венеры, находится примерно в том же ключе, что и советские зонды: засунуть электронику внутрь изолированного контейнера, подключённого к невероятно мощной системе кондиционирования воздуха, и работающего, вероятно, от радиоактивного двигателя Стирлинга с плутонием в качестве топлива.

Исследование и разработка такой системы будут стоить миллиарды.

Традиционный подход к вездеходу для Венеры труден, недёшев и опасен. Но команда инженеров из лаборатории реактивного движения НАСА [Jet Propulsion Laboratory, JPL], расположенной в г. Пасадена, шт. Калифорния, придумала инновационную идею для изучения поверхности Венеры. Если проблема в электронике, почему бы не избавиться от неё и не создать механический вездеход?

Получив финансирование по программе НАСА «Передовые инновационные концепции» (NIAC), команда JPL хочет узнать, возможно ли построить вездеход для исследования Венеры без традиционных датчиков, компьютеров и источников питания.

Вездеход-автоматон для экстремальных условий [Automaton Rover for Extreme Environments, AREE] мог бы использовать часовые шестерёнки, пружины и другие механизмы для обеспечения большей части функциональности вездехода, включая питание, хранение энергии, зондирование, движение и коммуникации – без всякой электроники. Поддайте жару.

Внутренности индикатора местоположения «Глобус», использовавшегося на космическом корабле «Восход»

В перегруженном электроникой мире большинство из нас не понимает, что можно осуществить при помощи механических компьютеров.

Две тысячи лет назад, плюс-минус столетие, древние греки сконструировали Антикитерский механизм, способный вычислять положение Солнца и Луны, показывать фазы Луны, предсказывать затмения, отслеживать календарные циклы, и, вероятно, показывать положение пяти планет, используя набор из 30 точно выверенных бронзовых шестерней, движимых валом с рукояткой.

Важно

Между XVII и XIX веками Блез Паскаль, Готфрид Лейбниц и Чарльз Беббидж разрабатывали механические компьютеры, способные на различные арифметические вычисления. Ближе к современности, в 1940-х, механические компьютеры активно использовались в таких жёстко практических целях, как управление артиллерийским огнём и сброс бомб.

Русские использовали механический компьютер «Глобус» для подсчёта местоположения их космического корабля до 2002 года, но в целом сейчас всё делается на электронике. И ладно бы, но только не на Венере, где использование большей части электроники будет непрактичным.

Концепция JPL касательно AREE – создать робота с минимальным набором электроники, и по большей части полагаться на механические системы, без проблем способные работать с высокими температурами неделями, месяцами и даже годами. Джонатан Саудер – технолог и инженер по мехатронике в группе введения технологий в JPL, и глава проекта AREE. Мы побеседовали с ним, чтобы лучше понять, как начался этот проект и как всё будет работать.

Как вы придумали идею AREE?

Джонатан Саудер: мы сидели с кучей инженеров и работали на собрании одновременной разработки.

Во время одного из перерывов на кофе мы разговаривали о крутых механизмах и компонентах, и как было бы круто сделать полностью механический космический корабль, как бы он выглядел, и где бы его можно было использовать.

Мы поняли, что осмысленно нечто подобное было бы использовать в двух местах, где электроника не выживет: одно – это Венера, поскольку самое долгое, сколько мы могли выжить на поверхности Венеры, это два часа, а второе – Юпитер, из-за радиоактивной окружающей среды, нарушающей работу электроники.

Возможно ли построить роботизированный вездеход без электроники?

В фазе I проекта NIAC мы предложили нашу идею построить полностью механический вездеход, вообще не использующий электричество или электронику, и заменить все стандартные электронные подсистемы механическими вычислителями.

Начав изучать этот вопрос, мы поняли, что мы не можем построить традиционный вездеход типа Curiosity с централизованным процессором.

Нам необходимо было сконцентрироваться на более распределённой архитектуре, в которой в одном устройстве собрано множество простых механизмов, управляющих им, сигнализирующих ему и сообщающих ему, куда идти.

Сначала мы хотели осуществить ряд научных измерений при помощи механики. Мы начали разбираться с этим вопросом и поняли, что у нас не получается добывать данные с достаточной точностью для создания изображений или измерения таких параметров, как температура и давление.

Существуют различные варианты высокотемпературной электроники – на основе карбида кремния и галлия – работающие при высоких температурах. Проблема в том, что их очень сложно интегрировать.

Получалось, что с их помощью нельзя организовать традиционную электрическую систему, и нельзя сделать ничего такого, что хотя бы близко подходило к требованиям, необходимым для создания вездехода.

Поэтому мы решили создать мобильную платформу, способную к перемещению, изучению новых мест и способную работать гораздо дольше, чем существующие системы.

Ранний концепт AREE, с ногами

С чего началась разработка AREE?

Основная цель – создать мобильную архитектуру наивысшей возможной надёжности. А уже вторая цель – использовать как можно больше простых, распределённых, реагирующих на внешние воздействия механизмов, способных направлять вездеход по поверхности Венеры.

Заметьте, что на ранних изображениях вездеход сильно напоминал Strandbeest — «ходячих животных» Тео Янсена, кинетические скульптуры, расхаживавшие по пляжам Нидерландов.

Strandbeest работает с парой простых датчиков, управляющих движением ног вперёд или назад, и встроенной логикой, помогающей избегать мягкого песка и воды.

Совет

На ранних этапах выработки концепции мы работали непосредственно с Янсеном: он приехал в JPL на двухдневную совместную работу, и мы получили от него опыт, накопленный за 30 лет работы со Strandbeest. Одним из первых его советов был отказ от ног.

И, знаете, когда человек, создавший Strandbeest, говорит вам, что вездеходу на Венере ноги не нужны, это значит, что вам и правда нужно придумать что-то другое.

Читайте также:  Промышленный робот учится методом проб и ошибок

Ключевая проблема в том, что ноги, отлично работающие на плоских мягких пляжах, оказываются нестабильными, когда вы переносите их на более разнообразную поверхность, например, на неизвестное венерианское окружение, что повышает вероятность переворота и повреждения вездехода.

В результате наша архитектура перешла с фазы I в фазу II, от круто выглядящего вездехода с ногами до менее крутой, но более надёжной и практичной версии вездехода, выглядящего как танк времён Первой Мировой войны.

Концепция фазы II, с гусеницами и встроенной ветровой турбиной. При возможном перевороте вездеход всё равно сможет двигаться.

Можете ли вы описать, как AREE сможет двигаться по поверхности Венеры?

Мы разрабатываем специализированные системы для обхода препятствий и определения наличия необходимого для движения количества энергии, вместо обычной централизованной системы, позволяющей вездеходу выполнять несколько процессов или перенастраивать вездеход при помощи ПО.

Мы пытаемся максимально упросить эти механизмы, чтобы каждый выполнял свою конкретную задачу, но выполнял её хорошо.

Возможно, столкновение вездехода с объектом перекинет рычаг, что заставит его отъехать немного назад, повернуться на 90º, и снова поехать вперёд.

Система обхода препятствий у нас может быть только одна, но подобное действие можно повторять множество раз, и в итоге с его помощью можно обойти препятствие.

Система избегания препятствий использует бампер, шестерёнки с переключениями и эксцентрик. Она способна отводить вездеход после удара назад, а затем заново включать бампер и переключать передачи, и продолжать движение вперёд.

Во время нормального движения вперёд усилие передаётся с входного вала через шестерни в правой части диаграммы на выходной вал. Оставшиеся шестерни будут вращаться свободно. При встрече с препятствием синхронизатор включает заднюю передачу, что приводит к обратному эффекту.

После полного поворота эксцентрика он передвинет бампер обратно в переднее положение. Такой же эксцентрик можно использовать для поворота колёс вездехода при заднем ходе двигателя.

Какие возможности AREE уникальны по сравнению с другими проектами венерианских вездеходов?

На сегодня существует несколько концепций венерианских миссий, каждая из которых обойдётся в сумму, сравнимую с Mars Curiosity, и предлагает посадку в одном месте или двух местах.

Большая часть предложений очень сложна и рассчитана на работу от 2 до 24 часов на поверхности.

Мы планируем работать в течение месяца, и именно тут работает наша ключевая инновация – возможность прозондировать множество мест на поверхности Венеры и понять, как она меняется со временем.

Можете описать, как будет выглядеть идеальный AREE, соответствующий вашим ожиданиям?

Идеальный робот сможет работать на самых сложных поверхностях Венеры, называемых тессерами, представляющих собой грубую, каменистую лаву, сверху похожую на паркет или черепицу.

Наша цель – провести вездеход по такой поверхности, взять геологические образцы, которые поспособствуют нашему пониманию эволюции Венеры. Идеальный вездеход должен быть размером немногим более 1,5 м – сейчас это ограничение налагается тепловым щитом.

Если бы мы могли, мы бы увеличили его до 2,5 м, чтобы он мог преодолевать более крупные препятствия и получать больше энергии от ветра.

В итоге нужно сделать вездеход, способный преодолевать большую часть препятствий, который бы полз и полз вперёд, медленно но верно, собирал образцы и данные о погоде.

Концепция путешествия по равнинам в сторону тессер. Во время основной части миссии, длящейся 116 земных дней (один венерианский суточный цикл) вездеход пройдёт 35 км. Расширенная миссия позволит ему пройти расстояние до 100 км в течение трёх лет.

* * *

К этому моменту вы уже можете начать удивляться – зачем же мы будем посылать заводной вездеход на исследование поверхности Венеры, если мы не сможем получить от него весточек – ведь без электроники, как он сможет отправить нам какие-нибудь данные? Существуют способы механического хранения данных – довольно легко временно хранить числа, а примерно 1 мегабит данных можно занести на металлический фонограф. Ну а что дальше?

Одна из идей, не такая безумная, как кажется на первый взгляд – использовать водородные шары для поднятия металлических записей в верхние слои атмосферы Венеры, где их будет перехватывать высотный беспилотник, работающий от солнечной энергии, читать их и передавать их содержимое на спутник, находящийся на орбите. Исследователи также рассматривают вариант радио на электронных лампах, но хотя эти лампы и способны работать при высоких температурах, они будут уязвимыми в венерианской атмосфере, и им будет грозить потеря герметичности.

Обратите внимание

Но разработчики AREE придумали другую идею: радарные отражатели. Радарный отражатель, закреплённый на вездеходе, можно будет увидеть с орбиты, и разместив перед отражателем затвор, можно будет передавать порядка 1000 бит информации при каждом проходе спутника.

Добавив несколько отражателей с разной отражающей способностью, а также затворы, работающие на разных частотах, можно передавать до 32 уникальных переменных в день.

Кроме того, в некоторых случаях можно будет даже не передавать определённые цифры – например, разместив вентилятор перед отражателем, можно будет измерять скорость ветра в разных местах поверхности.

Теперь, создав такой уникальный по возможностям и надёжности вездеход, способный выживать на Венере, нужно понять, какого рода научные изыскания он сможет выполнять – и это особенно сложный вопрос для AREE, как объясняется в предложении фазы I конкурса NIAC:

Одно из главных слабых мест чисто механической системы – возможности для научных изысканий. Кроме коммуникаций, ключевой областью, где пригодилась бы высокотемпературная электроника, служат научные инструменты. Более сложные измерения, особенно геологические, требуют электронных решений.

В конце прошлого года НАСА анонсировала программу HOTTech, программу работающих при высокой температуре технологий, финансирующую «передовые разработки технологий для автоматизированного исследования высокотемпературного окружения, в котором температуры приближаются к 500 градусам Цельсия, или превосходят эту отметку».

AREE надеется, что в результате HOTTech появятся научные инструменты, способные выжить на их вездеходе – но и для иного исхода у них есть несколько интересных идей заниматься наукой безо всякой электроники.

Например, измерение скорости ветра при помощи турбины, температуры и давления при помощи расширяющихся от температуры материалов, а химических свойств – при помощи стержней, реагирующих на определённые химические соединения.

Энергия ветра хранится в композитной пружине.

Важно

Механическая система на схеме способна измерять хранящуюся в пружине энергию, и использует сцепление для передачи энергии в систему движения, когда её накапливается достаточно.

Если вы хотите, чтобы вездеход двигался по прошествии определённого времени, или по достижении других условий, можно добавить механические логические вентили, реагирующие на часы или другие датчики.

Саудер с командой не пытаются создавать всю эту механику просто для развлечения. Исследовать Венеру на промежутке большем, чем день-два – действительно важная задача.

«Наша цель – не воспроизвести то, что уже было сделано, или скоро станет возможным в области высокотемпературной электроники, – говорит Саудер, – но создать набор механических решений для тех областей, в которых пока ещё не существует ясных решений».

Читайте также:  Куклы с искусственным интеллектом (ии) для вашего ребенка

Разрабатываемая в рамках проекта AREE технология может пригодиться и в других местах Солнечной системы – и не только в таких местах с высоким уровнем радиации, как Европа, одна из лун Юпитера. Здесь, на Земле AREE может пригодиться для сбора образцов близко к активному вулкану или в областях с высоким уровнем радиации.

Ещё одно преимущество AREE – его можно полностью стерилизовать при высокой температуре, совершенно не повредив функциональность. Допустим, если под полярной шапкой Марса найдётся озеро с какой-нибудь необычной формой жизни, можно будет отправить туда на сбор образцов стерильный AREE, и не беспокоиться о загрязнении.

Сейчас AREE получил финансирование второй фазы NIAC. Команда работает над более детальной разработкой системы движения, которая, скорее всего, приведёт к замене гусениц на какие-нибудь колёса, что более надёжно.

Также они разрабатывают механические часы, способные работать при высоких температурах – одна из основных частей автономного механического компьютера. Саудер говорит, что они ожидают интересных результатов от постройки и проверки радарной системы передачи сигналов в течение года.

Нам тоже это очень интересно – это один из самых инновационных роботов, что мы видели, и нам не терпится увидеть, как он попадёт на Венеру.

В команду AREE, управляемую Саудером, также входят Эван Хильгеман, Майкл Джонсон, Аарон Парнес, Берни Бьенсток и Джеффри Холл [Evan Hilgemann, Michael Johnson, Aaron Parness, Bernie Bienstock, Jeffery Hall]. Джесси Кавата и Кэтрин Стек [Jessie Kawata, Kathryn Stack] – дополнительные авторы окончательного отчёта для фазы I.

Источник: https://www.pvsm.ru/robototehnika/262999

NASA предложило безумный план по спасению Йеллоустонского вулкана

Под территорией Йеллоустонского национального парка в США находится очаг крупного вулкана, который не так давно активизировался. Как сообщали эксперты, вулкан проснулся после недавнего землетрясения, что спровоцировало увеличение количества извержений магмы.

На сегодняшний день Йеллоустонский вулкан считается одним из самых опасных действующих вулканов на Земле, поэтому ученые со всего мира пытаются понять, как предотвратить его извержение.

Дело в том, что если Йеллоустон все-таки начнет извергаться, лава полностью уничтожит США, температура на Земле упадет на 21 градус, а из-за выбросов видимость не будет превышать одного метра. Произойдут такие глобальные изменения климата, что значительная часть живых особей на планете погибнет.

Все пойдет по плану

Что делать? Специалисты из NASA на днях предложили нестандартное решение этой проблемы: нужно просто охладить очаги супервулкана. Считается, что около 60—70% тепла Йеллоустонского вулкана высвобождается через горячие источники.

Эксперты утверждают, что сокращение температуры на 35% может остановить супервулкан от извержения. Согласно плану NASA, нужно пробурить как минимум 10 километров к Йеллоустонской кальдере и закачать туда воду под высоким давлением, которая, в свою очередь, будет поглощать тепло. Эту горячую воду при выводе из вулкана можно использовать для приведения в действие геотермальной электростанции.

Есть несколько способов это сделать: во-первых, очень горячую воду можно поместить в охладительный резервуар, и по мере охлаждения она будет превращаться в водяной пар. Такой процесс называется мгновенным преобразованием.

Совет

Этот пар может привести в действие турбину, которая запускает генератор, производящий энергию. Кстати, вулканическое тепло уже используется в Исландии для подачи отопления и электричества в жилые дома.

Другой способ — это электростанция бинарного парогазового цикла, в которой используется жидкий теплоноситель. Жидкость превращается в пар по мере того, как нагретая вода попадает в теплопереносящий резервуар.

«Салют» за 3,5 миллиарда долларов

Ученые отметили, что у геотермальной энергии, которая может обеспечить окрестность электричеством на целые 10 тысяч лет, много преимуществ: она экологически чистая, доступна в любое время, имеет низкий выброс и занимает небольшую площадь. В результате чего воздействие на окружающую среду сводится к минимуму.

Но многие эксперты посчитали этот план безумным, так как у него есть ряд недоработок. Пробурив вулкан не в том месте, можно вызвать суперизвержение, а рассчитать точное место для «сверления» достаточно непросто. К тому же на такой проект придется пожертвовать не менее 3,5 миллиардов долларов.

Хотя если ученые смогут довести план до ума, для правительства США эта сумма не должна стать критичной, ведь на кону стоит благополучие планеты.

В случае если NASA не опубликует других подробностей плана, это может подтолкнуть исследователей к поиску иных решений, как обезвредить вулкан, что тоже неплохо, заключают ученые.

Источник: https://www.ridus.ru/news/268897

Лучшие роботы начала года: вулканолог от NASA, заправочная змея, уникальные каракатица и черепаха

Четверг, 15 Января 2015, 15:40

Новые выполняют непосильные для человека функции, проникают в самые узкие щели и сами ориентируются в пространстве

Несмотря на то что год только начался, уже появилось несколько интересных устройств, способных произвести важные изменения в сфере робототехники.

Бот на вулкане

Места бывшей вулканической активности, в том числе жерла давно потухших вулканов, – как на Земле,так и на других планетах, изобилуют непроходимыми для человека участками.

Обратите внимание

Для проведения исследований вулканов специалисты NASA разработали серию миниатюрных роботов VolcanoBot, способных проникать в самые узкие щели, извлекая при этом ценную научную информацию.

 Для того, чтобы с высокой вероятностью предсказать извержения и производить оценку их потенциальной опасности нужно понимать, какими путями и каким образом вулканическая магма прорывается на поверхность. Именно благодаря роботам NASA впервые были исследованы пути выхода магмы с точностью до одного сантиметра. 

Уже успешно испытан и применяется VolcanoBot 1 размером всего 30 сантиметров. 
Наподходе – усовершенствованный и еще меньший VolcanoBot 2 с более мощными двигателями и более длинным кабелем.

Кроме того, он оснащен суперсовременной коммуникационной системой и может сохранять в памяти огромный объем собранных данных. Камеры нового робота меняют угол зрения и вращаются, производя панорамную съемку.

 VolcanoBot 2 отправится в жерло вулкана Килауэа уже марте этого года. 

Змея для авто

Роботы-змеи станут автоматизированными зарядными устройствами для автомобилей Tesla. Сейчас специалисты компании Tesla Motors занимаются разработкой автоматизированной металлической змеи, которая, появившись из отверстия в стене, самостоятельно находит зарядный порт на автомобиле и соединяет его аккумуляторные батареи с зарядным устройством.

Одно из достоинств технологии – ее универсальность, она совместима со всеми электрическими моделями авто – причем не только Tesla, но и от других производителей.

 Устройство будут устанавливать на специализированных зарядных станциях, электрифицированных парковках и в гаражах владельцев машин, что избавит от необходимости поиска зарядного разъема и подключения его к порту машины. Таким образом, батареи электромобиля будут всегда заряжены.

 Робот-змея – очередной шаг к новой реальности, в которой автомобили будут себя обслуживать без участия человека.

Маневренная каракатица

Важно

В Лаборатории автономных систем Швейцарского федерального технологического института создали уникального плавающего робота Sepios, который перемещается под водой, используя синхронизированные движения четырех особым образом расположенных плавников.

За основу взяли строение тела каракатицы, добавив для большей маневренности четыре независимых  плавника. В результате робот может вращаться в воде вокруг любой из осей и легко двигаться туда, куда нужно.

 Каждый плавник управляется собственным сервоприводом, а всего в конструкции робота использовано 36 серводвигателей. Они приводят в движение сложнейшую механическую систему из 4600 отдельных деталей и узлов.

Читайте также:  Созданы совершенные роботы, способные ощущать, ходить, дышать и беседовать с человеком

За счет уникальной двигательной системы Sepios не испытывает затруднений при движении через густые подводные заросли, что не под силу использующим гребные винты подводным аппаратам.

Кроме того, Sepios создает в воде минимальное количество возмущений, поэтому идеально подходит для проведения наблюдений за морской флорой и фауной.

В корпусе робота установлены блоки обработки собираемой датчиками информации, а также другое исследовательское оборудование.

Солнечная черепаха

Специалисты из Национального университета Сингапура сконструировали робота-черепаху. Как и реальная обитательница морских глубин, робот плавает и выполняет резкие маневры, используя движения передних и задних плавников-ласт.

Такая двигательная система позволяет нырять на глубину и подниматься к поверхности, не используя балласта, что делает конструкцию максимально компактной, легкой и не требующей большого количества энергии для передвижения.

Зато внутри корпуса достаточно места для исследовательского оборудования.

Совет

Одно из немаловажных достоинств робота – возможность самозарядки. Это происходит, когда черепаха плавает на поверхности или близко к поверхности, накапливая энергию для солнечных батарей.

Кроме того, небольшая крыльчатка, связанная с электрическим генератором, позволит роботу подзарядиться на дне в зоне подводного течения.

Робот-черепаха может действовать как в одиночку, так и в составе группы роботов, обмениваясь с ними информацией при помощи оптического или акустического коммуникационного канала.

Благодаря уникальной двигательной системе и возможности автономной подзарядки, робот-черепаха будет использоваться при проведении длительных операций по мониторингу подводной окружающей среды, для наблюдения за морскими обитателями и состоянием подводных частей созданных человеком морских сооружений. 

Wi-Fi навигатор

Сейчас на борту Международной космической станции находится несколько роботов: гуманоидные Kirobo и Robonaut2, а также несколько кубических роботов-спутников Spheres.

Все они выполняют разные функции, но их главная задача – освободить людей от простых рутинных операций.

В скором времени, благодаря специализированной Wi-Fi сети, такие роботы получат возможность самостоятельно ориентироваться и передвигаться – как в помещениях, так и за пределами модулей космической станции.

Технологию разработали специалисты Исследовательского центра NASA имени Эймса. Они предложили использовать для начала уже имеющуюся на космической станции сеть Wi-Fi, состоящую из нескольких точек доступа и маршрутизаторов.

Обратите внимание

На основе собранных данных о сигналах Wi-Fi в разных местах была составлена своего рода карта, используя которую роботы могут определить свое местоположение с точностью 1.5-1.6 метра. Этого достаточно, чтобы робот идентифицировал модуль станции, в котором находится.

В скором времени на МКС появится сеть из маломощных точек Wi-Fi – они станут для роботов высокоточными навигационными маяками внутри и снаружи модулей станции.

Источник: http://www.dsnews.ua/future/luchshie-roboty-nachala-goda-vulkanolog-ot-nasa-zapravochnaya-15012015135000

Робот-червь NASA готов покорять Антарктиду

Несмотря на сеть спутников и современную технику, на Земле все еще остаются места, в которые люди попросту не могут попасть. Хороший пример — гора Эребус в Антарктиде.

Это самый южный действующий вулкан на земле и второй по высоте вулкан на континенте. Для ученых это ни что иное, как потенциальная «сокровищница», в которой можно будет с высокой вероятностью отыскать следы ДНК древних существ.

Но, увы, для людей она недоступна — всему виной высокая концентрация углекислого газа в туннелях.

Эта гора и другие подобные места стали одной из причин, побудивших инженеров NASA создать робота IceWorm («ледяной червь»). Группа Extreme Environments Robotics из Лаборатории реактивного движения NASA работает над этим проектом с 2016 года.

Аарон Кертис, ведущий дизайнер IceWorm, изучил всю доступную на сегодняшний день информацию по вулкану Эребус, чтобы робот смог эффективно работать даже в экстремальных условиях загазованных туннелей. Кертис искал роботов, которые смогли бы передвигаться по льду.

И хотя специалисты JPL уже занимались проектами вроде робота-скалолаза LEMUR, подходящей конструкции для преодоления отвесных стен льда до сих пор создано не было.

Как нетрудно догадаться, IceWorm получил свое название благодаря способу передвижения.

Его высота составляет примерно 1,4 метра, а сам бот фиксирует свое положение на льду двумя «ногами», используя стальные винты — причем одна конечность всегда выше другой. Приняв устойчивую позу, робот отвинчивает от поверхности нижнюю ногу, а потом складывается, пока оба фиксатора не окажутся параллельны друг другу.

Важно

Затем свободная нога ввинчивается обратно, верхняя выдвигается и все повторяется снова. Со стороны это и в самом деле похоже на то, будто огромный червяк или гусеница ползет вверх по склону.

Кертис отмечает, что такая модель движения для робота является «совершенно новой и уникальной». Стоит отметить, что конечности робота оснащены датчиками давления, что позволяет машине оценивать поверхность и балансировать на льду.

IceWorm уже был успешно испытан в опасных условиях — на горе Сент-Хеленс в штате Вашингтон, где в 1980 году произошло сильное извержение.

Инженеры уверяют, что по рыхлому снегу робот передвигается очень неуверенно, зато отлично чувствует себя на ровной ледяной поверхности.

Потенциал таких роботов крайне велик.

Если IceWorm и ему подобные боты смогут преодолевать ледяные утесы и карабкаться на вершины вулканов, то у всех ученых — от геологов до биологов и метеорологов — появится уникальный способ добычи данных не только на Земле, но и на других планетах, и даже в открытом космосе. Эти роботы идеально подходят для исследования замерзших лун вроде Энцелада или Европы, покрытых толстым слоем сплошного льда, из которого поднимаются острые и гладкие торосы — местами их высота достигает 15 метров.

Читать ещё •••Наука и техника , Технологии , NASA

Источник: https://news.rambler.ru/tech/41438385-robot-cherv-nasa-gotov-pokoryat-antarktidu/

Наса применит гуманоидов для исследований в космосе

Для космических исследований в НАСА решили использовать гуманоидов. Испытания робота весом сто тридцать килограммов и ростом метр восемьдесят стартовали в одной из лабораторий института в Массачусетсе. Также здесь разрабатывают ПО, которое позволит отправиться в космическую экспедицию на другие планеты.

Программа космического вызова подразумевает создание специального алгоритма для гуманоида, которому, к слову, уже дали два имени: «Валькирия» и «R5». Конечная цель – это изготовить эффективных роботов для автономной работы, чтобы они могли занять место человека в космических путешествиях.

В ходе конкурсной программы НАСА проходил виртуальный турнир, подразумевающий моделирование будущего функционала робота. Также состоялось соревнование с применением робота. Команду Тедрейка выбрали из участников конкурса DARPA Robotics Challenge 2015, и эти ребята будут получать от НАСА по 250 000 в год в последующие два года.

Совет

НАСА интересуется использованием человекоподобных роботов, так как они станут помощниками астронавтов или заменят их в экстремальных космических условиях.

Роботы вроде R5 в будущем будут отправлять в комические экспедиции, чтобы они выполняли подготовительные работы или были помощниками в совместных с людьми экипажах. Изначально R5 создавался, чтобы ликвидировать последствия стихийных бедствий. Сегодня главной целью становится доказать возможности его применения в более серьезных условиях удаленного космоса.

Достижения в сфере робототехники, которые подкрепляются человеческим трудом, становятся решающими для дальнейшего развития потенциала и приближения путешествий на Марс. В течение последних трех лет Тедрайк работал с роботами, которые отличаются автономностью.

Эти годы под его руководством работала группа из более чем двадцати исследователей, которые разрабатывали ПО для гуманоида. Таким образом, сегодня робот Atlas может открывать дверь, включать кран, делать отверстия, совершать подъем по лестнице и пр. действия. Причем для этого ему понадобится не больше часа.

Тедрайк одновременно был участником новой группы CSAIL, которая получила финансирование на 25 миллионов от компании «Тойота». Группа разрабатывала специализированные инновационные алгоритмы, которые позволяют принимать решения, и системы для автономных роботов, обеспечивающих контроль окружающее пространства и безопасность перемещений без человеческого участия.

Источник: https://robot-ex.ru/ru/article/nasa-primenit-gumanoidov-dlya-issledovaniy-v-kosmose

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector