Концепция и назначение
Роботы-шайбы — это специализированные автономные устройства, получившие своё название благодаря характерной форме, напоминающей хоккейную шайбу. Их ключевая задача — помочь в реализации амбициозного проекта NASA по созданию многокилометровых солнечных батарей на околоземной орбите. Такие орбитальные электростанции в будущем смогут передавать собранную солнечную энергию на наземные приёмные пункты.
Почему нужны роботы?
Учёные из Университета Южной Калифорнии считают, что строительство подобных масштабных конструкций силами человека в условиях открытого космоса — чрезвычайно сложная и рискованная задача. Гораздо более эффективным решением было бы поручить эту работу командам автономных роботов, способных функционировать в невесомости. Идея коллективной работы нескольких одинаковых роботов уже была успешно опробована ранее — например, в проекте роботов-муравьёв, которые совместно перемещали тяжёлые грузы.
Эксперимент проекта Solar
В настоящее время в лаборатории полиморфных роботов того же университета в рамках проекта Solar проводится эксперимент по моделированию космических условий. Пока что работа ведётся в двумерном пространстве, но в среде, максимально приближенной к невесомости. Для этого используется специальный стол для воздушного хоккея: через тысячи отверстий в его поверхности насосы нагнетают воздух, создавая воздушную подушку. Роботы-шайбы, скользящие по этой поверхности, испытывают минимальное трение, что имитирует поведение в космическом вакууме.
Как работает система?
Основной принцип проекта — парное взаимодействие роботов. В ходе экспериментов было подтверждено, что два робота, соединённые специальным тросом, могут координированно захватывать «плавающие» в свободном пространстве элементы конструкции (в испытаниях это были плоские стержни со стыковочными механизмами на концах) и перемещать их, соединяя в более крупные модули.
Устройство и управление роботов-шайб
Каждый робот представляет собой диск диаметром 30 см. Для маневрирования он использует четыре бортовых вентилятора, работающих по принципу миниатюрных ракетных двигателей. На текущем этапе управление осуществляется централизованно: внешний компьютер с видеокамерой следит за ситуацией и по беспроводной связи отдаёт команды роботам. Однако в будущем вся необходимая электроника, включая камеры и системы навигации, будет интегрирована непосредственно в корпус каждого робота, что сделает их полностью автономными.