ربات با پیچ برای استخراج فضایی خودران ممکن است بر زمین ناهموار ماه عبور کند
واقعیت‌های سخت زمین‌های فرازمینی اغلب جاه‌طلبی‌های آژانس‌های فضایی را برای کشف اجرام آسمانی در منظومه شمسی ما به چالش کشیده است. از بیابان‌های مریخی تا دهانه‌های ماه، چالش‌ها بسیار زیاد است.
به یاد داشته باشید که کاوشگر اسپریت ناسا در یک تله شنی مریخی گرفتار شد. با سال‌ها تلاش نمی‌توانست آن را آزاد کند. این حادثه نیاز به راه‌حل‌های پیشرفته حرکتی را برجسته کرد.
تیمی از محققان اروپایی به رهبری دانشگاه فناوری تالین روش منحصربه‌فردی برای حرکت ربات‌ها انتخاب کرده‌اند. آن‌ها به فناوری قدیمی پیچ ارشمیدس روی آورده‌اند تا نسل جدیدی از ربات‌های معدنی خودران را معرفی کنند.
نوآوری کلیدی در سیستم حرکتی آن نهفته است که از چهار پیچ ارشمیدس به صورت مستقل کنترل شده استفاده می‌کند. این طراحی به ربات اجازه می‌دهد بدون تغییر جهت، در هر سمتی حرکت کند.
نمونه اولیه ساخته شد
پیچ ارشمیدس که حدود سال 234 قبل از میلاد اختراع شد، یکی از اولین ماشین‌های هیدرولیک شناخته شده است. این به نام ریاضیدان یونانی که ابتدا عملکرد آن را توصیف کرد، نامگذاری شده است.
تیم با موفقیت یک نمونه اولیه از ربات معدنی مینیاتوری خود را آزمایش کرد. مقاله پژوهشی پلتفرم حرکت همه‌جانبه‌ای را توصیف کرد که با چهار عملگر پیچ ارشمیدس مستقل تغذیه می‌شود.
«سیستم حرکتی ربات که شامل چهار عملگر پیچ ارشمیدس مستقل است، کنترل حرکت صفحه‌ای همولوژن را ممکن می‌سازد. آزمایش بر روی زمین‌های نرم و سخت نتایج سیستم را نشان داده است،» محققان در مقاله پژوهشی نوشتند.
برای رسیدن به این سطح از حرکت، ربات‌ها بر سیستم پیچیده حسگرها و الگوریتم‌های کنترلی پیشرفته تکیه می‌کنند.
یونیورس تودِی گزارش داد که مدل‌های حرکت‌شناسی سه‌بعدی و CAD برای شبیه‌سازی رفتار ربات بر روی زمین‌های مختلف توسعه یافته‌اند.
علاوه بر این، مکانیزم کنترل ردیابی مسیر برای هدایت حرکت ربات پیاده‌سازی شد. این همچنین با یک شبکه حسگرها تلفیق شده است.
شبکه حسگرهای ربات شامل سیستم‌های موقعیت‌یابی زمان-پرواز برای اندازه‌گیری فاصله و حسگرهای نیرو بر روی پیچ‌ها است. حسگرهای نیرو نیروی وارد شده توسط هر پیچ در حین عملیات را نظارت می‌کنند.
حسگرهای زمان-پرواز پرتوهایی از نور ساطع می‌کنند و زمانی که نور منعکس شده برمی‌گردد را اندازه‌گیری می‌کنند. با محاسبه تفاوت زمانی، ربات می‌تواند به طور دقیق فاصله تا اشیاء در محیط خود را تعیین کند.
ممکن است در ماه استفاده شود
تیم با استفاده از تکنولوژی چاپ سه‌بعدی به خلق نسخه‌ای فیزیکی از طراحی خود پرداخته است.
این نمونه در زمین‌های متنوع تحت آزمایش‌های سخت قرار گرفت. طبق گزارش یونیورس تودِی ، نسخه نمونه اولیه توانست از برف، شن، زمین یخ‌زده و گل عبور کند.
ربات توانایی خود را بر روی زمین‌های هموار ثابت کرد، اما نیاز به توسعه بیشتری دارد تا کاملاً آماده شود.
آزمایش واقعی عملکرد آن بر روی شیب‌ها و زوایای طاقت‌فرسای زمین‌های فرازمینی مانند ماه و مریخ خواهد بود.
این توسعه بخشی از پروژه ROBOMINERS است که هدف آن بهینه‌سازی این فناوری و ادغام آن در یک ربات معدنی تمام خودران است.
این ربات‌ها فقط برای استخراج فضایی نیستند. طراحی چندمنظوره آن‌ها به آن‌ها اجازه می‌دهد که از طیف گسترده‌ای از زمینها، از مناظر یخی تا بیابان‌های شنی عبور کنند.
