NASA финансирует разработку надувного робота для использования на космических станциях

Сотрудники Университета имени Бригама Янга (BYU) при финансировании NASA работают над созданием роботов, которые могут покончить с жестким металлическим шасси, вместо этого перемещаясь, быстро надувая и спуская наполненные воздухом мешки. Ученые совместно со стартапом Pneubotics создали надувного робота по имени King Louie (Король Луи), и особенность его строения может привести к тому, что NASA будет использовать его в космических полетах.

King Louie состоит из расширяющихся воздушных камер, которые работают как противодействующие друг другу мышцы, перемещая руки вокруг, когда они расширяются и сжимаются в ответ на давление, подаваемое из воздушного компрессора. У самого King Louie есть пара рук с четырьмя степенями свободы, в то время как роботизированная рука на вездеходе NASA, которая называется Каа и показана на видео, имеет шесть степеней свободы.

Согласно IEEE Spectrum, надувные роботы могут служить легкой, экономичной для космоса альтернативой металлическим роботам или роботизированным вооружениям на вездеходах, челноках или космических станциях. Вместе с тем управление роботом зависит от четкого понимания того, какова конфигурация его конечностей и суставов в любой момент времени — надувные роботы не могут использовать те же типы датчиков положения суставов, что и жесткие. Исследователи BYU вместо этого оснастили руки King Louie маркерами из коммерческой системы отслеживания движения HTC Vive и использовали ее для оценки углов сустава руки робота. 

Даже с этой внешней, хотя и портативной системой слежения подобные роботы все еще сложны: детали скручиваются и изгибаются способами, которые трудно смоделировать, и каждый раз, когда робот снова спускается и надувается, его внутренняя структура и, следовательно, поведение суставов немного отличаются.

Ученые тем не менее нашли способ направлять и обучать робота так, чтобы он знал свои габариты и соответствующие команды, несмотря на небольшие изменения, вызванные надуванием. Король Луи еще не готов к полноценной работе, но по мере того, как он учится управлять своей массой, астронавты могут получить гибкую, наполненную воздухом руку помощи.

У надувных роботов есть множество ощутимых преимуществ. Они дешевые, сделаны в основном из ткани и резины, их очень легко починить. По сравнению с большинством других роботов они необычайно легкие и способны сжиматься до компактных размеров, если их сдуть. Несмотря на мягкость, они могут быть сильными и неожиданно быстрыми, поскольку, по сути, гидравлические. И, возможно, самое главное — в большинстве случаев они безопасны для человека, так как не имеют жестких компонентов или инерции.

NASA финансирует эту работу, поскольку надувные роботы идеально подходят для освоения космоса, имеют малый размер, малую массу, долговечны и безопасны. Потребуется много усилий, чтобы доработать их до необходимого состояния — чтобы они были постоянно полезными, а также, если мы хотим, автономными. В то же время они могли бы помогать астронавтам на орбите, а в крайнем случае, как утверждают в IEEE Spectrum, ими можно дышать.