По заказу DARPA создаются многоцелевые модульные роботы для применения в опасных зонах и космосе на Земле. Врач Вэй-Мин Шень и его команда из Университета Южной Калифорнии в прошедшем сезоне победили грант на их разработку в размере $ 1 млн. Сейчас вместе с компанией NovaWurks они создали предсерийные образцы.
На Земле и за её пределами найдётся множество мест, куда сложно и страшно отправлять людей. Всё больше задач в наши дни решаются роботами. Они осваивают профессии сапёра, разведчика, водолаза, пожарного, спасателя, астролога-наблюдателя, вулканолога и множество вторых. Неприятность только в том, что при поломки робота также будет необходимо кому-то ремонтировать, и прекрасно, в случае если это возможно сделать где-то в спокойной обстановке.
Демонстрация модульных роботов SuperBot.
В открытом космосе для того чтобы места просто не отыскать. Каждые внеплановые работы на орбите и на вторых планетах не просто сопряжены с высоким риском, но и требуют огромных затрат, что довольно часто делает их неосуществимыми. Потерян неповторимый модуль «Розетта», не сумевший закрепиться на комете из-за дефектного пиропатрона в опоре. Марсоход Spirit окончательно застрял в красных дюнах, а второй ветхий ровер – Opportunity – вспахивает Марс заблокированным колесом.
Телескоп «Хаббл» расположен куда ближе, исходя из этого на его ремонт в НАСА и ЕКА всё-таки отважились. Он "настойчиво попросил" всего-то трёхлетней подготовки и одиннадцать дней чистого времени на замену неисправных модулей. Семь членов экипажа рисковали судьбой для того, что роботизированная орбитальная обсерватория продолжила делать лучшие астрофотографии.
Как бы здорово было научить роботов ремонтировать и переделывать себя самостоятельно – хотя бы на уровне замены и элементарного самообслуживания главных модулей. Именно на это и направлен проект Phoenix Агентства перспективных оборонных научно-исследовательских разработок США.
Он разбит на три этапа. Первый подразумевает разработку разработки продления сроков эксплуатации космических активов, в особенности спутников, находящихся на геостационарной орбите. Для этого создаются манипуляторы (наподобие Canadarm, но значительно меньше) и другие роботизированные механизмы ремонта, частично избавляющие от необходимости выхода космонавтов в открытый космос. Автоматические платформы смогут ремонтировать актуальные спутники, применяя для этого взаимозаменяемые части ветхих.
Второй этап нацелен на создание модульной архитектуры роботизированных спутников, каковые смогут обслуживать и ремонтировать себя десятилетиями без отправки материалов с Почвы. Любой модуль будет массой около семи килограмм. В нём будет или базисный комплект элементов, или комплекс специальных узлов для замены и ремонта вторых.
Третий этап предусматривает орбитальную совокупность доставки. По плану это будет некоторый стандартизированный механизм, предназначенный для надёжного и более недорогого исполнения многих работ на орбите.
Перспективная платформа SHERPA для размещения спутников на различных орбитах (изображение: spacenews.com).
До тех пор пока несколько Вэй-Мин Шеня трудится над первым этапом. Сравнительно не так давно они показали серию реконфигурируемых роботов серии SuperBot. До тех пор пока это ранний прототип, но он уже удачно делает большая часть требуемых функций: произвольное совмещение блоков, их взаимозаменяемость, формирование неспециализированной электрической и информационной сети, приём и передачу данных.
Любой модуль именуется Starlet. Его приблизительные размеры составляют 13 x 6,5 x 6,5 см. В него находится источник питания, контроллер, комплект исполнительных устройств и датчиков, и средства беспроводной связи: ИК-порт, Blueetoth и приёмопередатчик УКВ диапазона. «На громадных расстояниях они применяют для связи коротковолновое радио, но тут же переключаются на более действенные беспроводные интерфейсы, появлявшись в радиусе досягаемости. Соседние старлеты общаются между собой перемигиванием в ИК-диапазоне».
В отдельных старлетах возможно собственная своеобразная начинка, но внешний дизайн наряду с этим останется всецело аналогичным. На каждой из шести граней расположен универсальный разъём для подключения к вторым модулям, исходя из этого они смогут планировать в структуры фактически любой масштаба и формы. Уже два года назад любой старлет был способен делать три типа перемещения: наклон, качение и поворот в выбранном направлении.
Вэй-Мин Шень говорит, что скоро возможно будет закинуть сотню таких «суперботов» в пустыню, где они смогут самостоятельно собраться (к примеру, в мини-ровер) и перемещаться, передавая собранную информацию. Встретив на пути высокую дюну либо второе сложное препятствие, агломерат «суперботов» поменяет форму – к примеру, отрастит ноги либо вовсе превратится в громадный шар.
Вот лишь в случае если NASA думает о научных исследованиях и марсианских пустынях, то DAPRA интересуют прежде всего пустынные регионы «не хватает демократизированных стран» и сбор разведданных.
Проект SuperBot всегда развивался в течении последних девяти лет. Текущая версия программного обеспечения доросла до номера v.2000. Целый софт написан по большей части на Cи с применением вставок кода на Ассемблере. Текущая демонстрация – уже пятый релиз «суперботов» в железе. Посмотрите на один из ранних прототипов, созданный семь лет назад.
«Особенность отечественных роботов в том, что они лишены единого управляющего центра, – комментирует Вэй-Мин Шень. – Это повышает живучесть всей совокупности совершает взаимозаменяемыми не только сами модули, но и их отдельные части». К примеру, в случае если универсальный разъём с одной стороны повреждён, то модуль подключится к соседнему посредством второй, а дефектная грань возможно использована в качестве опоры.
Ожидается, что такие модульные орбитальные роботы будут реконфигурируемые, интеллектуальные и максимально самодостаточные. Это разрешит расширять их сферы применения без исполнения ручных манипуляций на орбите либо в зоне военных действий.
Модульные роботы серии SuperBot легко меняют форму.
Из-за ограничений секретности разработчики пока не смогут сказать множество увлекательных подробностей. Они отказываются именовать как правильные характеристики модулей, так и разглашать производственные сведения, наподобие сроков и объёмов исполнения первых заказов. Но по источники издания NBC News информируют, что первая партия «суперботов» будет изготовлена уже в текущем году.
Примечание: в статье приводятся фотографии прототипов серии SuperBot различных лет (источник: viterbi.usc.edu). Изображения последних релизов в открытой печати отсутствуют по условиям договора разработчиков с DARPA.