|
Инновационные марсоходы плавают по песку
|
|
|
|
Некоторые животные могут эффективно передвигаться под зернистой поверхностью. К ним относится песчаная рыба (Scincus scincus), ящерица, обитающая в Сахаре. Он может зарываться в песок, а затем буквально "плавать" по песку пустыни, охотясь или спасаясь от хищников.
|
|
|
|
Принципы передвижения, лежащие в основе этой способности, были поняты лишь несколько лет назад. Исследователи из Вюрцбургского университета воплотили механизм передвижения песчаной рыбы в первоначальное техническое решение — инновационный марсоход, который превосходит другие модели при передвижении по песку.
|
|
|
|
Команда, возглавляемая специалистом по информатике Марко Шмидтом, профессором кафедры встраиваемых систем и датчиков для наблюдения Земли (ESSEO), сотрудничает с исследователями из Бремена. Проект является частью инициативы Немецкого аэрокосмического центра VaMEx.
|
|
Вдохновленный биологией: марсоход с инновационными колесами
|
|
|
|
Во время полетов на Марс марсоходы должны справляться с песком, осыпями, склонами и, как правило, с неровной местностью, сохраняя при этом свою мобильность, устойчивость и эффективность. "Обычные конструкции колес часто оптимизированы для езды на низких скоростях и имеют тенденцию проскальзывать, проваливаться или застревать на мягком грунте", - говорит Аменозис Лопес, исследователь, работающий с профессором Шмидтом.
|
|
|
|
|
|
|
Вдохновленная ящерицей-песчаной рыбой, команда под руководством профессора из Вюрцбурга разработала новые колеса для марсохода, которые не катятся, а "плывут" по песку, как ящерица: "Колеса имитируют характерное взаимодействие животного с грунтом, создавая как продольные, так и поперечные усилия. Марсоход оставляет на песке синусоидальные следы — это подтверждает, что задуманный механизм плавания был реализован".
|
|
|
|
Группа Шмидта протестировала марсоход на песке и в открытом поле в сотрудничестве с Немецким исследовательским центром искусственного интеллекта (DFKI) в Бремене и Бременским университетом. Результаты показали, что транспортное средство устойчиво движется по песку.
|
|
|
|
"Эксперименты также дали нам четкие указания по усовершенствованию", - говорит профессор из Вюрцбурга. Первые колеса Sandfish были тяжелее и уже, чем аналогичные пневматические колеса. Это увеличило давление на грунт и привело к погружению марсохода. Произошло сочетание проскальзывания и проседания, что ухудшило управляемость.
|
|
|
|
Эти эффекты были устранены за счет улучшения конструкции: увеличение ширины колес и уменьшение массы снизили давление на грунт и уменьшили проскальзывание. Устойчивость и управляемость марсохода улучшились. "Дальнейшие усовершенствования поверхности колес, вероятно, еще больше улучшат характеристики на пересеченной местности", - прогнозируют исследователи.
|
|
|
|
Помимо разработки аппаратного обеспечения, команда ESSEO стремится расширить свой вклад в VaMEx, направив его на мобильность, управляемую программным обеспечением.
|
|
|
|
С этой целью компания планирует разработать стратегии управления, которые четко учитывают проскальзывание, проседание и взаимодействие между рельефом местности и колесом, тем самым обеспечивая более стабильное и адаптивное поведение марсохода в сложных условиях.
|
|
|
|
Источник
|
