Калифорнийские ученые разрабатывают робозмей для изучения других планет

Специалисты Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) при Калифорнийском технологическом институте (Caltech) конструируют змееподобных роботов для инопланетных исследований. Как минимум один вариант включает множество изготовленных на 3D-принтерах деталей, помогающих перемещаться по снегу и рыхлому грунту.

Проект называется Exobiology Extant Life Surveyor (сокращается до EELS, что созвучно слову «угри») и изначально мотивирован желанием изучить океан под ледяным покровом Энецелада — одного из спутников Сатурна. В 2005 году межпланетный зонд «Кассини» передал данные, свидетельствующие о существовании водного шлейфа: судя по всему, Энецелад геологически активен, на что указывают гейзеры в южной части спутника, а раз там есть вода, углекислый газ и источник тепла, то могут быть и живые организмы.

По идее, такие роботы должны находить разломы в ледяных пластах и спускаться под них, а затем искать признаки жизни. Задача не из легких, так как аппаратам необходимо не только уметь передвигаться в стесненных условиях с разнообразными поверхностями, но и при необходимости делать это в автономном режиме — как из-за значительных задержек при обмене сигналами с Землей, так и возможности полной потери контакта на глубине. Даже если до экспедиций на Энецелад дело дойдет не скоро, такие роботы могли бы пригодиться на Земле, будучи способными передвигаться по песку и льду, карабкаться по скалам и преодолевать слишком глубокие для колесных и гусеничных роверов кратеры, пробираться в ледниковые разломы и лавовые туннели.

«Они смогут преодолевать препятствия, слишком сложные для других роботов. Хотя некоторые другие роботы лучше справляются с теми или иными типами ландшафта, EELS должен уметь проходить везде. Если нужно будет исследовать места, о которых ничего не известно, пригодится универсальный и умеющий оценивать риски робот, готовый к любым неожиданностям и способный самостоятельно принимать решения», — рассказал руководитель проекта EELS Мэтью Робинсон.

Первый прототип команда собрала в 2019 году и с тех пор продолжает совершенствовать конструкцию. В прошлом году начались полевые испытания, на основе которых вносятся изменения в аппаратное и программное обеспечение. В текущем виде масса роботов достигает ста килограмм, а длина — четырех метров. Ходовая часть каждого робота состоит из десяти сегментов с вращающимися вокруг продольной оси спиральными движителями в разных конфигурациях. Один вариант сделан из металла и усеян шипами для передвижения по льду, другой полагается на 3D-печатные полимерные шнекороторы для перемещения по рыхлым поверхностям, например по песку или снегу.

«У нас другой подход к конструированию роботов, нежели к разработке традиционных космических аппаратов. Здесь мы полагаемся на множество быстрых итераций с целью испытаний и внесения поправок. Существуют десятки учебников по проектированию четырехколесного транспорта, но нет ни одного учебника, описывающего конструирование автономных механизированных змей, готовых смело идти туда, куда не ступала нога робота. Нам необходимо составить собственный учебник, чем мы и занимаемся», — рассказал научный сотрудник JPL и участник проекта EELS Хиро Оно.

Роботы оборудованы лидарами и стереокамерами, вкупе с самообучающимися алгоритмами помогающими самостоятельно прокладывать маршруты по труднопроходимой местности. В конечной форме каждый аппарат будет использовать сорок восемь приводов, многие из них будут оснащены датчиками для оценки усилия и крутящего момента, что поможет карабкаться по разломам, меняя форму и отталкиваясь от стен подобно альпинистам. Дополнительно будет устанавливаться требуемая в зависимости от поставленных задач исследовательская аппаратура.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.