Článek
Kopání metra, rozvod kabelů, odběry vzorků půdy nebo kontrola erozí. S tím vším by jednou mohl pomáhat průlomový robot, kterého vytvořili vědci z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře (UCBS) a Georgijského technického institutu.
Revoluční je v tom, že po běžných pozemních, létajících, ale i plovoucích robotech je prvním rychlým a flexibilním robotem, který se umí efektivně prohrabávat půdou.
Nové druhy robotů i nové studie živočichů
Nejsložitější podle amerických výzkumníků bylo přijít na to, jak bude písečný robohad ze své cesty odstraňovat zem. Nakonec se však inspirovali u rostlin a zvířat, která jako v případě lidských mechanických zařízení nerazí postup silou, ale v perfektním souladu s vlastními fyzikálními zákony a řádem, píše magazín Science Focus.
„Rozluštění principů, pomocí kterých odlišné organismy úspěšně plavou nebo se zakopávají do sypkých zemin, může vést k rozvoji nových druhů mechanismů a robotů, které takových principů mohou využívat,“ vysvětluje profesor Daniel Goldman ze zmíněného institutu označovaného také jako Georgia Tech.
„Recipročně navíc může vývoj robota s takovými schopnostmi inspirovat také nové studie živočichů nebo zkoumání fenoménu granulárních substrátů v oboru fyziky,“ dodává vědec.
Rostlina, písečná chobotnice i ještěr v jednom
Princip vlastního pohybu si písečný robohad vypůjčil od rostlin, které rostou od konečků a zbytek jejich těla pak zůstává statický. Postupná extenze, nikoli ale posouvání tak snižuje tlak rozhrnované půdy na robota a usnadňuje mu změnu směru pohybu třeba i do ostrých zatáček. K té slouží mechanické „šlachy“ po obvodu těla robohada. Pro lepší průnik sypkými materiály má robot čelo do tvaru sklopeného klínu obdobně jako píseční ještěři.
Místo vrtání ale písečný robot používá princip fluidizace půdy, tedy jejího uvedení do stavu podobného kapalnému. Aby toho dosáhl, vyfukuje ostrý proud vzduchu, stejně jako písečná chobotnice kaurna v moři používá pro rozpohybování písku proud vody. Vzniklý otvor pak vyplní vlastním tělem.
„Je jednoduše snazší vytlačovat pak písek vzhůru a z cesty, než ho stlačovat při pohybu dolů,“ dodává doktor Nicholas Naclerio, vedoucí autor studie k robotickému hadovi, otištěné i v prestižním časopisu Science Robotics. „Fluidizace vzduchem pak funguje pouze na suchá sypká média jako písek. Pomocí vody lze však zkapalnit i vlhčí nebo soudržnější materiály jako hlínu nebo jíl,“ doplňuje.
Proleze se robot i po Měsíci?
Technologie podle vědců zpřístupňuje nové možnosti rychlého, precizního a do okolí minimálně zasahujícího pohybu pod zemí, což pokládá základy pro mechaniku úplně nových typů robotů. Tým amerických badatelů stojících za písečným robohadem už také pomáhá NASA s projektem podzemního průzkumu Měsíce. Robot si tak zřejmě bude přivykat i na tvrdší prostředí.
„Měkcí roboti nejsou v kosmu osvědčení, ale věříme, že by je mohla pohánět třeba i malá nádrž se stlačeným plynem, generátor plynu nebo sběr plynu z tamního okolního prostředí,“ doplňuje Naclerio.
