Robot inspirovaný píďalkou: Měkký průzkumník pro Mars a Měsíc odolá radiaci a šetří energii

Tým vědců z Univerzity v Göteborgu, s podporou Evropské kosmické agentury (ESA), vyvinul měkkého robota inspirovaného píďalkou, který by mohl budoucím vesmírným misím pomoci s navigací v drsném a nepředvídatelném terénu.

Tým vědců z Univerzity v Göteborgu, s podporou Evropské kosmické agentury (ESA), vyvinul měkkého robota inspirovaného píďalkou, který by mohl budoucím vesmírným misím pomoci s navigací v drsném a nepředvídatelném terénu. Jeho design využívá méně elektroniky a má nižší energetické nároky než tradiční rovery.

Namísto konvenčních motorů a pevných kloubů je tento robot postaven na bázi válcovaného dielektrického elastomerového aktuátoru (RDEA), což je flexibilní umělý sval, který se smršťuje a roztahuje při přivedení napětí. Tento pohyb umožňuje robotovi plazit se vpřed podobně jako píďalka. Vědci uvádějí, že tento přístup snižuje mechanickou složitost a zároveň zlepšuje přizpůsobivost na nerovných površích, kde by se pevné roboty mohly potýkat s problémy.

Aktuátor využívá poddajné elektrody vyrobené z jednovrstvých uhlíkových nanotrubic (SWCNT), které podle výzkumníků dokážou tolerovat poškození a zároveň nabízejí částečné stínění proti marťanskému záření. Experimenty a simulace ukázaly, že materiál vydrží expozici alfa a protonovým částicím na energetické úrovni 10 MeV. Robot navíc pracuje při relativně nízkém napětí, což snižuje požadavky na energii a omezuje riziko selhání systému během dlouhodobých misí.

„Hlavní výzvou, kterou jsme se snažili vyřešit, bylo dosažení vícesměrnosti u měkkých robotů bez potřeby složité elektroniky nebo více aktuátorů,“ vysvětlil Dr. Hari Prakash Thanabalan, vedoucí výzkumník z Univerzity v Göteborgu. „Píďalka se stala modelem díky svému jednoduchému, ale účinnému designu – její pohyb je řízen hlavně smršťováním a roztahováním těla, což z ní činí vhodný zdroj inspirace pro robota, který se potřebuje přizpůsobit povrchu, po kterém se pohybuje.“

Během testování vědci náhodně zjistili, že se robot dokáže řídit pouhou interakcí s drážkami vytvořenými na testovacím povrchu. Nohy robota se zachytávaly do drážek na 3D tištěných substrátech, což způsobilo, že se robot při pohybu srovnal se směrem drážky. Tento objev otevřel nový směr výzkumu pro pasivní robotickou navigaci, která by nevyžadovala další aktuátory nebo palubní řídicí elektroniku.

Současné nastavení funguje v kontrolovaných laboratorních podmínkách. Další fáze vývoje zahrnuje testování robota v podmínkách tepelného cyklování a vystavení radiaci, stejně jako integraci lehkých senzorických systémů. Tým plánuje testovat robota v zařízení Mars Yard ESA v Nizozemsku, které simuluje mimozemský terén.