Согласно последнему исследованию, ученые, вдохновленные оригами, разработали работу, способную изменять форму, взаимодействовать с людьми и принимать множество различных форм и размеров. Этот робот может стать важным компонентом будущих космических миссий.
Мори3, имеющий многоугольную структуру, состоит из треугольных модулей, соединяющихся между собой, образуя трехмерные сетки, которые могут принимать различные структуры для выполнения специфических задач в разных средах. Некоторые из этих базовых концепций уже отображались в фильмах, например, в фильме «Интерстеллар» был представлен саркастический робот-сменщик TARS, а в мультсериале 1980-х годов «Вольтрон» была показана классическая суперробот, составленная из отдельных частей.
Разработка Mori3 была осуществлена командой робототехников Кристофа Бельке и Джейми Пейка из Швейцарского федерального технологического института в Лозанне (EPFL) при поддержке Европейского космического агентства (ESA). В своем исследовании, опубликованном в журнале Nature Machine Intelligence, они показали, как физическая многоугольная сетка создает новую структуру.
«Мори3 является примером физической многоугольной сетки в роботизированной системе», — объяснили Бельке, Пейк и их коллеги. «Эта работа подчеркивает, как архитектура физической многоугольной сетки обеспечивает путь к достижению высокой степени морфологической гибкости в изменяющих форму системах. Кроме того, мы демонстрируем эффективность и удобство воспроизведения различных 3D-форм в физической, сформулированной форме посредством взаимосвязанного и распределенного интеллекта, проверяя наш подход в различных работах».
Хотя Mori3 не ограничивается только космическими приложениями, его модульная структура и способность изменять форму имеют большой потенциал для миссий вне Земли. Например, Пейк и его коллеги считают, что Mori3 может использоваться для поддержки инфраструктуры космической связи или выполнения ремонтных работ на внешних частях космического корабля.
Учитывая высокую стоимость запуска грузов и астронавтов в космос, планировщики миссий всегда ищут способы оптимизировать пространство и вес во время путешествий вне Земли. Этот вызов усиливается в рамках программы NASA Artemis, направленной на возвращение астронавтов на Луну в течение этого десятилетия или предстоящих миссий на Марс.
Модульные работы, такие как Mori3, являются одним из решений для этой проблемы, поскольку они экономичны в использовании пространства, адаптированы функционально и масштабированы для различных задач. Mori3 является лишь одной из категорий модульных концепций для космических полетов, таких как магнитные блоки ElectroVoxels, ходячие работы WORM и марсоходы с колесами SMORES.
Хотя эти проекты все еще находятся на стадии прототипирования, НАСА, ЕКА и многие другие космические организации признают их потенциал для оптимизации сложных миссий.
«Группы модульных роботов могут быть отправлены в интересующий регион Солнечной системы. Реконфигурация позволит им изменяться для разных рельефов, включая неожиданные помехи. Они могут изменять форму для манипулирования объектами и выполнения групповых задач», — говорится в исследовании 2022 года в журнале Electronics.
«Использование таких реконфигурированных модулей позволит значительно снизить вес полезной нагрузки и, следовательно, требования к топливу», — добавляется в исследовании. «Если некоторые из этих устройств выйдут из строя, другие смогут продолжать выполнять многие задачи миссии. Это отличается от современной космической робототехники, где даже небольшой сбой может привести к провалу всей миссии».
