Въпреки че специфичните характеристики ще варират в зависимост от вида, много земни червеи са отлични копачи и могат да се огъват с лекота, пише BBC. „Те са много гъвкави и се движат през пространства, които може да са трудни за достъп“, отбелязва Елза Арасола-Васкес, която изследва управлението на почвата в Шведския университет по селскостопански науки.
Или иначе земните червеи могат да правят неща, които много машини още не могат.
Напредъкът в роботизираното възпроизвеждане на тези функции е постепенен. Налице са нововъведения в имитирането на четинките на земните червеи, които помагат на червеите да се закотвят. Освен това има напредък и в създаването на течността в техните сегменти, които заедно с други функции, им помагат да се движат.
Улавянето на отличителното движение на земния червей е най-новото постижение.
В групата Soft Robotics към Италианския технологичен институт (IIT) изследователите са разработили робот, който се издува навътре и навън отстрани, докато се разтяга и свива на дължина.
По думите на Риди Дас, машинен инженер в IIT този дизайн е нов, тъй като използва положително и отрицателно налягане, за да генерира сила, насочена навън и по дължината на роботизирания червей.
Неговото творение е иновативно, тъй като представя по-точно как се движат мускулите на земния червей и позволява по-разнообразни движения.
Роботът му земен червей е с дължината и теглото на лек дъмбел. Той е пълен с гел, позволяващ на изследователите да приближат по-добре радиалните движения на земния червей спрямо други видове течности. И въпреки че не е толкова бърз на равна повърхност, колкото предишни дизайни, може да се движи по-дълбоко в изкуствена почва.
Човекът, запознат колко трудно е да се създаде робот от типа земен червей, който може да рови, е Ясемин Озкан-Айдън, електроинженер в университета Нотр Дам в САЩ. Тя е работила върху 4 дизайна на роботи на земни червеи, чрез наблюдения на истински земни червеи.
По думите ѝ иновациите на групата IIT са „много важни“ в света на роботиката, тъй като всеки сегмент от техния робот земен червей може да се разширява в две посоки. Това му позволява да създаде движение тип земен червей, като вълна от свиване и разширяване, която се движи по тялото му.
„Подобно на другите проекти в лабораторията ѝ в IIT, този е биовдъхновен. Това означава, че разработването на прототипа изисква фундаментално разбиране на биологията на земния червей, вместо само да имитира формата му“, смята биологът, превърнал се в роботист Барбара Мазолай.
И тези биологични принципи трябва да имат полезна функция на робота. В случай на биовдъхновени роботи земни червеи, полезен аспект за възпроизвеждане е меката, но здрава структура на земния червей.
Една ключова разлика остава размерът. С диаметър от 4 см и дължина от 45 см, роботът IIT е доста по-голям от истински земен червей. Роботите земни червеи обикновено имат помпи или други системи за движение, които увеличават обема им. Това ограничава потенциалното приложение в ендоскопията (използване на тръби за изследване на вътрешни органи).
Все пак този робот не е толкова голям, колкото този за тунелиране, създаден от мултинационалната компания GE, един от малкото роботи земни червеи, разработени за краткосрочни търговски приложения.
„Това е самозадвижващ се, изключително гъвкав, лесно управляем робот“, смята Дийпак Триведи, машинен инженер в GE Research. По думите му основните градивни елементи на роботите са пневматични изкуствени мускули от гума с добре проектирана мрежа от влакна около тях.
Тази изследователска линия е вдъхновена от решенията за тактически тунели от Агенцията за напреднали изследователски проекти на отбраната (Darpa) в САЩ.
„Земните червеи могат да направят това тунелиране по скрит начин“, посочва г-н Триведи. Докато тази програма Darpa вече е приключила, GE продължава да работи с Министерството на отбраната на САЩ по случаи на употреба при тунелиране и навигация. Те също търсят търговски клиенти. Роботът им с диаметър 10 см, е необичаен с това, че може да създава свои собствени тунели и е тестван в реална почва от различни видове.
Изследователите на GE вярват, че би било полезно за инсталиране на подземна комунална инфраструктура по по-малко вреден за околната среда начин от някои конвенционални сондажи, като се стремят и към по-ниска цена.
„Виждаме реална търговска възможност за това“, посочва Джон Лизи, ръководител на отдела за роботика и автономни системи в GE Research. Според него ключовите области включват оптичен интернет, електрическа енергия и инфраструктура за зареждане на електрически превозни средства.
Въпреки това, GE е ограничен в това, което може да публикува и да разкрие за изследването, предвид военното финансиране. А и не всеки роботизатор иска да работи за военни приложения.
Освен тях, роботи, подобни на земни червеи, биха могли да се прилагат и в области като минно дело, селскостопански сензори и планетарни разкопки.
Особено важна употреба може да бъде при търсене и спасяване. Проф. Озкан-Айдън говори за неотдавнашните земетресения, опустошили нейната страна Турция. Малък робот с прикрепена камера би могъл да е полезен за определяне къде да се концентрират спасителните акции, без да се нарушава земята.
Първо обаче ще трябва да се направят много изследвания. Някои съществени характеристики на биологията на земните червеи – като слузта, която отделят, за да смазват преминаването си през почвата и да се предпазят от изсъхване – е предизвикателство да се включат в робот. „Тъй като това е естествена система и е еволюирала много години, е много трудно да се повтори“, признава г-н Дас от IIT.
„Малко съм разочарован, че повече технологии за изкуствени мускули не успяха да преминат през „долината на смъртта за научноизследователска и развойна дейност“, казва Келар Отъм, биолог от Lewis & Clark College, САЩ.
Подобно на работата си върху лепила, вдъхновени от гекони, той вярва, че изкуствените мускули следват „правилото 10/10 за иновации“ – 10 години за откриване и още 10 за достигане до пазара.
Ако тези роботи, вдъхновени от земните червеи, достигнат до пазара, те биха могли да прокопават тунели под краката ни, помагайки за поставянето на оборудването, което поддържа функционирането на нашите общества.
ОЩЕ ПО ТЕМАТА:
Робот-екскурзовод показва подземния свят на туристи в Гърция
Коментари