Робот-змея. Что это?

 

Змея с ее подвижностью, возможностью проникнуть в любое место вдохновляет ученых-робототехников на создание роботов, которые своей формой будет похожи на змей. Есть ли у таких роботов будущее? Давайте вместе со мной поразмышляем на эту тему…

Уже несколько десятилетий

Работы по созданию роботов-змей проводятся уже несколько десятилетий. Первый в мире змеиный робот был разработан профессором Сигео Хиросэ в Токийском технологическом институте в Японии в 1972 году. Многие страны, такие как Япония, Израиль, США и другие, уже успешно используют змеиные роботы для проведения поисково-спасательных операций и военных операций, которые могут быть слишком опасными или узкими, чтобы там работали люди.

А когда-то было колесо…

Змеиный робот — это инновация, которая вскоре будет использоваться в широком спектре областей применения. Так когда-то колесо — это великое изобретение, стало использоваться кругом, так и применение роботов-змей станет повсеместным.

Колесные механизмы составляют основу большинства наземных транспортных средств. На относительно гладких поверхностях такие механизмы могут достигать высоких скоростей и обладают хорошей управляемостью. К сожалению, пересеченная местность затрудняет, если не делает невозможным перемещение таких механизмов.

Отличная подвижность

Змея — одно из существ, которое демонстрирует отличную подвижность на различных рельефах. Змеи способны передвигаться по узким проходам и подниматься по неровной местности. Это свойство мобильности пытаются воссоздать в роботах, которые выглядят и двигаются как змеи.

Змеиные роботы чаще всего обладают высокой степенью свободы и могут передвигаться без использования активных колес или ног. Змеиные роботы подходят для широкого спектра применения. Одним из многих примеров являются спасательные миссии в сейсмоопасных районах. Змеиный робот может проползти сквозь разрушенные здания в поисках людей. Он может также доставлять небольшие количества продовольствия или воды людям, оказавшимся в ловушке здания до прибытия спасателей. Змеиный робот может также использоваться для наблюдения и технического обслуживания сложных и потенциально опасных сооружений, таких как атомные станции или трубопроводы. В городе он может осмотреть канализационную систему в поисках утечек или помощи пожарным. Кроме того, в качестве манипулятора могут использоваться змеиные роботы, один конец которых прикреплен к основанию, и которые могут достигать труднодоступных мест. По сравнению с колесными и переносными роботами, змеиные роботы обладают высокой устойчивостью и хорошей проходимостью. Внешняя поверхность может быть полностью герметичной для предотвращения попадания пыли и жидкостей.

При стихийных бедствиях

Мир, особенно учитывая огромное географическое разнообразие, в течение последних десятилетий страдает от многих стихийных бедствий и антропогенных катастроф, таких как сильные землетрясения, пожары, наводнения, авиакатастрофы, цунами 2011-го, наводнения Уттраханда 2013-го, военные операции в таких случаях, как 26/11 Мумбайский теракт (2008) или недавние теракты в Пенджабе (Индия).

После землетрясения многие люди погребены под развалинами, о чем свидетельствуют недавние землетрясения в Непале. Спасение очень важно в первые 48 часов. Змеиный робот — это очень полезный инструмент в лазании по руинам для обнаружения людей. В таких случаях обрушение домов и сооружений на больших площадях почти неизбежно. Поэтому поиск жертв и последующие спасательные операции из обломков обрушившихся зданий являются основными проблемами, с которыми необходимо столкнуться и планировать их задолго до наступления реальных бедствий.

Однако эти операции очень опасны для работников и даже для обученных полицейских собак. Кроме того, места, в которых находится большинство жертв, в большинстве случаев недоступны с использованием традиционных методов и существующих технологий. Это важные причины, которые могут побудить исследователей направить усилия на исследование и разработку практических и полезных поисково-спасательных роботов, таких как змеиные роботы. Змеи приобретают множество дополнительных возможностей для движения: их тело может функционировать как «ноги» при движении, как «руки» при движении по ветвям и как «пальцы» при захвате объектов.

Проникнут в любое место

Однако именно их длинная, стройная и гладкая форма делает их особенно пригодными для входа и перемещения внутри небольших трещин и щелей, например, в местах стихийных бедствий. То же самое можно ожидать от механических змей, унаследовавших эти физические характеристики. Змеиный робот знает все силы, к которым он прикасается, и знает окружающую среду. Для проверки узких и неструктурированных мест, таких как места катастроф, роботы должны иметь прочную конструкцию, но в то же время быть достаточно чувствительными для обнаружения контакта с окружающей средой.

У роботов-змей большие возможности

В будущем роботы-змеи будут применяться в сельском хозяйстве, санитарии, пожаротушении, наблюдении и техническом обслуживании сложных и потенциально опасных сооружений или систем, таких как атомные электростанции или трубопроводы, интеллектуальные службы, средства массовой информации (для подготовки отчетов о расследованиях), разведка, исследования, образование, военные, аварийно-спасательные и поисковые операции, инспекции и обслуживание на промышленных предприятиях, археологические исследования и подводные операции.

У змеиных роботов большое будущее (с точки зрения применимости) и большие возможности.