Ormar är unika varelser genom att deras kroppar tillåter dem att komma in i sprickor och sprickor i världen som de flesta andra varelser inte kan. Saknar styva skelett och extremiteter, ormar kan förvränga sina kroppar för att komma in i små hål, linda runt trädgrenar och glida över annars ohanterliga stenar. Dessa ormkvaliteter är inspirationen till en ny typ av robot, interplanetär sond, kallade a ormbot , utvecklas av ingenjörer vid NASA:s Ames Research Center.
Sedan 1964 har NASA har skickat 10 robotutforskare att flyga förbi, kretsa eller svänga runt Mars, men ormbotar kommer att ge forskare en oöverträffad titt på Mars -landskapet. Ormbotar, som kunde vara klar 2005, kommer att kunna gräva i Mars lösa jord och gräva ner till djup som andra robotprober inte kan komma till. De kan glida in i sprickorna på planetens yta. "En ormbot kan navigera över grovt, brant terräng där en robotrobot med hjul sannolikt skulle fastna eller välta, "ledande ormbotingenjör Gary Haith säger.
Ormbots förväntas vara mer hållbara och billigare än någon sond som någonsin har skickats för att undersöka en planet. I denna upplaga av Hur saker kommer att fungera , du kommer att ta reda på hur ormbots kommer att utforska andra världar, utföra konstruktionsuppgifter och kanske till och med säljas som radiostyrda leksaker.
Foto med tillstånd av NASA Ormbots till skillnad från någon robotprob som någonsin har använts för rymduppdrag. För att en robot ska efterlikna en biologisk orms rörelser, några speciella designfunktioner måste användas. NASAs ormbots är en modell av polybot utvecklad av Mark Yim av Xerox Palo Alto Research Center. Polybots är robotar som kan ändra sin form för att utföra en mängd olika uppgifter. Ormbotar kommer att glida och gräva under jorden för geologisk undersökning, eller rulle upp för att bära verktyg för konstruktion i rymden.
En ormbots huvudkropp består av cirka 30, identisk, gångjärnliknande moduler som är sammanlänkade i en kedja. Dessa moduler är anslutna med en central ryggrad och arbetar tillsammans för att utföra olika funktioner. Ormbotsramen kommer att vara konstruerad av ett polykarbonatmaterial och täckt av en konstgjord hud för att skydda den från Mars -elementen. Här är en närmare titt på en ormbots arkitektur och enskilda moduler:
En närmare titt på ormbotmodulerna Foto med tillstånd av NASA Ormbots kommer att kunna begränsa vikten av rymdfarkosten som för dem till rymden. Den ormliknande designen gör att de kan utföra många uppgifter utan mycket extra utrustning. "En av de många fördelarna med den ormbaserade designen är att roboten kan repareras på fältet, "NASA -ingenjör Gary Haith säger." Vi kan inkludera ett gäng identiska reservmoduler med ormen på ett rymduppdrag, och då kan vi fixa ormboten mycket lättare än en vanlig robot som behöver specifika delar. "
Till skillnad från tidigare robotprober, ormbot blir väldigt billigt. Till skillnad från Mars Odyssey på 135 miljoner dollar som lanserades den 7 april, 2001, ormbotar kommer förmodligen bara att kosta några hundra dollar. Faktiskt, kostnaden för ormboten är så låg att en forskare säger att det finns en möjlighet att utveckla en leksaksversion.
Ormbots kommer lätt att kunna röra sig över utomjordisk terräng. Foto med tillstånd av NASA/Dominic Hart Olika typer av ormar har olika sätt att röra sig genom sina miljöer, inklusive sidolindning, slithering och inch-worming. Ormbots kommer att kunna utföra alla dessa rörelser. De kommer också att kunna rulle och vända för att klättra upp och över hinder. Än så länge, testversionerna av ormboten har fjärrstyrts. Så småningom, forskare måste hitta sätt att ge dessa robotar en form av intelligens så att de kan arbeta långt från jorden.
"Vår första robot gör vad vi säger att den ska göra, oavsett vad resultatet blir. Om det kommer till ett hinder, roboten kommer att fortsätta att försöka gå över den, även om uppgiften är omöjlig, "Säger Haith." Vi gjorde den första, enkel robot eftersom vi ville ha en fungerande ormbot om en dag eller två, en robot som skulle hjälpa oss att tänka på hur en ormbot kan och bör röra sig. "
Arbeta med en mer avancerad ormmodell, en som skulle kunna självständigt beteende, har redan börjat. Nyckelkomponenten i denna intelligenta ormbot är en sensorbaserad kontroll. Sensorer inbäddade i ormbotens kropp skulle göra det möjligt att fatta autonoma beslut om dess rörelser. En del av den utvecklingen kommer att inkludera skrivprogramvara som gör att ormboten kan lära av sin egen erfarenhet. Sådana lektioner kan innefatta hur man kryper från mjuka till hårda ytor, hur man går över grov terräng och hur man klättrar på ställningar och hamnar i sprickor. "Dessa förmågor skulle hjälpa roboten att leta efter fossiler eller vatten på en annan planet, "Säger Haith.
En annan förbättring som forskare hoppas kunna göra är att ge ormbotmusklerna. Dessa konstgjorda muskler skulle vara gjorda av plast- eller gummimaterial som skulle böjas när el appliceras. Detta skulle sänka ormens vikt och göra det tufft "som ett bildäck, "Säger Haith. En dag, en armé av dessa små ormbotar kunde landa på Mars och krypa av ett landningsfartyg för att utföra djupa sökningar efter planeten. De kanske till och med börjar bygga en bas för en framtida mänsklig koloni.
