13.02.2014

Робот 'Перекати-поле' изучает пустыни

Дезертификация (опустынивание, процесс крайней деградации земель, ведущий к тому, что они становятся похожими на пустыню) является глобальной проблемой по всему миру.

У ученых есть общее представление о причинах этого явления: разрушительные методы ведения сельского хозяйства, горнодобывающая промышленность, изменение климата, общий уровень сельскохозяйственного злоупотребления.

Но в большинстве случаев, как и изменение климата, дезертификация представляет собой комплекс экологических проблем, который тяжело проанализировать и выявить коренную причину, в основном из-за трудностей качественного сбора данных.

Шломи Мир (ShlomiMir) знаком с последствиями дезертификации. Проживающий в Иерусалиме промышленный дизайнер видел все воочию. И в настоящее время он разрабатывает автономную систему, которая может помочь ученым лучше понять, что происходит в глубинах пустыни.

Его робот «Перекати-поле», согласно своему названию, округлой веретенообразной формы, приводимый в движение с помощью ветра, будет перемещаться по пустыне, собирая для ученых информацию о происходящих вокруг процессах по мере своего путешествия.

У нас есть всевозможные способы для качественного и количественного анализа нашей планеты, но что касается непосредственно земли, ландшафта, пейзажа – информации настолько много, что достаточно трудно определить однозначные причины тех или иных природных процессов.

«Создание наземных автономных систем всегда было самой большой проблемой», – говорит Мир. «Это очень проблематично - запустить какой-нибудь прибор колесить по пустыне». Мало того, что перемещение по поверхности земли достаточно дорого, в природе есть большое количество физических препятствий, с которыми робот может столкнуться.

Мир разработал свой текущий прототип «Перекати-поле» в качестве надежного, адаптивного робота. Гибкая стальная конструкция позволяет устройству изменять форму и адаптироваться в зависимости от его пути. Расположение крыльев-парусов робота позволяет ему поймать ветер и просто катиться. Используя кинетический генератор, движения «Перекати-поле» также питают бортовой компьютер, датчики и двигатель.

«Перекати-поле» не может контролировать свой точный путь, но Мир проектировал его с расчетом на благоприятный ветровой режим, а это означает, что робот будет лежать, приобретя сплющенную форму до тех пор, пока порыв ветра не подхватит его и не отправит в нужном направлении.

«Существуют местности, где люди не могут пройти, или не могут себе позволить пройти, или не могут зайти настолько далеко, насколько это нужно, чтобы собрать информацию, необходимую для исследований. Зато эта система сможет», – рассказывает дизайнер.

Изначально Мир планировал помещать семена в центре этой шарообразной конструкции, и пока робот катился бы по пустыне, семена должны были выпадать в землю, по мере нахождения подходящих условий. Но после дополнительных исследований он быстро понял, что эта задумка не сработает. «Это не простой процесс – просто разбросать семена по пустыне, рассчитывая вскоре на зеленый лес – пустая затея. Все гораздо сложнее. На данный момент не существует единого идеального решения такой экологической проблемы как дезертификация».

С тех пор Мир отошел от своего первоначального плана и вместе с исследователями работает над изменениями своего «Перекати-поле», делая его меньше и гибче. Идея заключается в том, что можно использовать целую команду таких роботов – собирателей информации. Находясь среди дюн, это полчище роботов могло бы записывать движение друг друга, что позволило бы ученым создать 3D карту ветров по всей поверхности дюн, и конечном итоге привело бы к пониманию движения дюн и возможных потенциальных решений проблемы.

Источники:

1. facepla.net