Роботы уже давно являются достаточно мощным инструментом для проведения исследований на поверхности земли, в море, небе и даже космосе. Но существует такой вид окружающей среды, как земные недра, в котором исследования при помощи роботов сталкиваются с непреодолимыми проблемами. И недавно, инженеры из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Технологического университета Джорджии разработали робота-змею, который при помощи нескольких уловок способен пробивать себе путь в песке или мягком грунте.
Змеи уже достаточно давно являются прекрасным прототипом для конструкций роботов благодаря относительной простоте строения их тела и широкими возможностями для реализации различных видов движения. Роботы-змеи уже используются для исследований глубин океана, морского дна, они работают в трубопроводах и даже на аварийных атомных электростанциях. И теперь, благодаря работе упомянутых чуть выше исследователей, роботы-змеи направляются под землю.
Самым большим препятствием в движении под землей является большое сопротивление, возникающее при движении даже в среде гранулированного материала, такого, как песок. И для преодоления этого сопротивления новый робот-змея использует несколько различных методов, подсказанных природой.
Перемещение робота под землей начинается с процесса "роста" его тонкого и мягкого наконечника, который прорастает в земле, словно корень какого-нибудь растения. На самом конце этого наконечника есть сопло, через которое выходит поток воздуха под небольшим давлением, что помогает разрыхлить почву по направлению движения. Этот же воздух также обеспечивает нечто наподобие смазки, уменьшающей трение и сопротивлении, когда вслед за тонким наконечником сквозь землю начинает протискиваться более толстая часть тела робота.
Но существует еще одна проблема - при горизонтальном перемещении сквозь песок, робот движется не горизонтально, а по восходящей линии, пока не выходит на поверхность. Это происходит из-за того, что песок выше робота создает намного меньшее давление, чем плотный песок, находящийся ниже. Эта проблема решилась путем подачи дополнительного воздуха через сопла в нижней части, что позволило уменьшить трение. Помимо этого, на передней части робота установлен специальный клин, который, подобно голове песчаной ящерицы (Scincus scincus) помогает в прокладывании пути в земле.
В результате всего этого маленький робот-змея способен относительно легко перемещаться в сухой окружающей среде, заполненной гранулированным материалом. Также этот робот способен огибать препятствия, скручиваясь и обходя их сбоку или снизу.
Конечно, тот вид, в котором сейчас существует опытный образец робота змеи, совершенно не подходит для выполнения каких либо полезных действий. Но найденные исследователями принципы движения под землей могут быть использованы при создании более совершенных подобных роботов, которые смогут производить операции по выборке грунта, по прокладке трубопроводов и кабелей под землей без необходимости раскопки траншей для этого дела.
