Wygląda jak jaszczurka i będzie badać powierzchnię Marsa. Chiński robot ma zastąpić łaziki
Naukowcy stworzyli robotyczną jaszczurkę. Ma być używana do badania Marsa w miejscach, w których łaziki nie dają sobie rady.
Prawdopodobnie nie raz mieliśmy okazję zobaczyć zwinną jaszczurkę biegającą po piasku lub skałach - krajobrazie przypominającym marsjańskie warunki. Naukowcy, obserwując zwierzęta, postanowili stworzyć robota do eksploracji Czerwonej Planety przypominającego tego zwinnego gada.
Jaszczurka zamiast łazika do eksploracji Marsa
— Ze względu na to, że nawierzchnia składa się z gruntów ziarnistych i różnej wielkości skał, współczesne łaziki mogą mieć trudności z poruszaniem się po miękkich glebach i wspinaniem się po skałach. Aby przezwyciężyć te trudności, w ramach badań opracowano czworonożnego robota pełzającego inspirowanego sposobem poruszania się jaszczurki pustynnej — informują twórcy urządzenia.
Robot stworzony przez naukowców z chińskiego Nanjing University of Aeronautics and Astronautics składa się z elastycznej struktury przypominającej kręgosłup i czterech nóg. Za pełzający ruch odpowiada ją zawiasy i koła zębate.
Konstrukcja nóg wykorzystuje mechanizm czteroprzegubowy, który zapewnia stały ruch podnoszenia. Stopa składa się z aktywnej kostki i okrągłej podkładki z czterema elastycznymi palcami, które skutecznie chwytają glebę i skały.
Robot musi poruszać się naturalnie i poradzić sobie w trudnych warunkach
W celu jak najwierniejszego odtworzenia ruchów jaszczurek inżynierowie stworzyli liczne modele dla każdego elementu robota. Obliczony został ruch dla łap, nóg i kręgosłupa, a następnie połączono je w całość. W dalszej kolejności przeprowadzono liczne symulacje by przekonać się, czy styl chodzenia jaszczurki jest w ogóle możliwy do odtworzenia.
Po uzyskaniu pomyślnych wyników stworzono prototyp robota przy użyciu materiałów żywicznych wydrukowanych w 3D. Szkielet wyposażono w baterię litową oraz niezbędną elektronikę.
Podczas testów zauważono, że robot skutecznie zdaje się poruszać w skalistym środowisku, co podkreśla jego potencjał dla przyszłych misji na Marsa. Jednak dotychczas wszystkie testy przeprowadzane były w warunkach laboratoryjnych. Dalsze prace przewidują dodanie szczelnej osłony, która chroniłaby robotyczną jaszczurkę przez glebą i pyłem unoszącym się w powietrzu oraz przeprowadzenie testów terenowych.
Niezbędne jest także wzmocnienie konstrukcji. Aby wytrzymała obciążenie mechaniczne podczas startu i lądowania, promieniowanie, a także ekstremalne warunki termiczne, sztywna część konstrukcji zostałaby zastąpiona stopami tytanu. Elementy wymagające większej elastyczności naukowcy planują wykonać z materiałów kompozytowych wzmacnianych włóknami.
Obecnie chińscy inżynierowie pracują nad modelami uczenia maszynowego, które pozwoliłoby robotowi na bieżąco radzić sobie z trudnymi warunkami terenowymi czerwonej planecie, oraz systemem, który zapewniałby ciągłe zasilanie robo-jaszczurki.
Źródło: Chen G, Qiao L, Zhou Z, Richter L, Ji A. Development of a Lizard-Inspired Robot for Mars Surface Exploration. Biomimetics. 2023; 8(1):44. https://doi.org/10.3390/biomimetics8010044
