Новый робот копает быстрее крота: разработка для Земли и лунных недр

Американские исследователи создали робота, способного эффективно и быстро проникать вглубь земли. Основная сложность при таком движении — преодоление сопротивления среды. Роботу необходимо продвигать почву, песок и другие материалы, а гравитация заставляет его постоянно отклоняться вверх.

Команда Николаса Наклерио изучила природные стратегии подземного перемещения. Примером служат корни растений, чьи растущие кончики испытывают трение, или песчаные рыбы, разрыхляющие отложения струёй воды. Такие животные, как роющие змеи, за счёт приподнятой головы противодействуют отклонению вверх при горизонтальном движении.

Разработанный робот имеет трубчатый проволочный каркас диаметром 6 см с двойной нейлоновой оболочкой. Оболочка движется вперёд по внутренней стороне и назад по внешней. Пневматическая система выталкивает новый материал вперёд, имитируя рост корней и снижая трение.

«Он копал рыхлый песок со скоростью 2 см/с — это быстрее, чем любой другой робот до него, и даже быстрее, чем кроты и моллюски, которые перемещаются всего на 1 см/с», — сообщают учёные в Science Robotics.

На переднем конце робота расположены два сопла для подачи сжатого воздуха, направление которого можно менять. Асимметричная металлическая пластина на голове помогает сохранять горизонтальное направление, а управление осуществляется тонкими проволочными «жилами».

В испытаниях робот углубился в песок на 35 см, преодолел почти метр под землёй и обогнул несколько препятствий. Это подтвердило его способность двигаться по вертикали и горизонтали, контролируя глубину.

Таких роботов можно использовать для прокладки коммуникаций, проведения измерений или отбора проб грунта. Они способны перемещаться в рыхлых и сухих почвах, а также в условиях низкой гравитации. Наклерио и его коллеги уже сотрудничают с НАСА, работая над проектом для изучения лунных недр.