NASA球形張緊器機器人- 開闢災難應對的新領域
愛麗絲-阿戈吉諾博士正在研究有朝一日可能被投放到火星或月球上收集信息和進行科學研究的球形骨架機器人,當時她意識到她的美國國家航空航天局資助的技術也可以在陸地上發揮作用。
在閱讀一份關於災難響應的危險性和死亡人數的報告時,阿戈吉諾認為她的機器人在安裝了合適的傳感器後,可以在火災、車禍和其他災難現場收集數據,以幫助第一反應者評估危險,如有毒氣體洩漏,併計劃他們的方法。
她後來共同創立了位於加州伯克利的Squishy Robotics公司。該公司生產抗衝擊、可定制的機器人,用於公共安全、軍事和工業用途。
一架無人機運送Squishy Robotics公司的一個張力機器人,作為與佛羅里達州南馬納提消防和救援隊演習的一部分。資料來源:南馬納提島消防和救援隊
Agogino的機器人看起來像球狀的棒和彈性電纜整合出來的的骨架。她將這種結構描述為”張力網絡”–如果機器人被扔下,衝擊力會分佈在整個網絡上,根據張力網的原理,消散力量。
Tensegrity一詞–拉伸完整性的簡稱–是由建築師R.Buckminster Fuller在20世紀60年代創造的(小時候你一定玩過這種結構的塑料玩具),對於美國宇航局來說,承受長距離墜落衝擊的能力特別有價值,這些結構在旅行過程中倒塌成一個小包裹的能力也是如此。
該機構在2014年授予Agogino和她的加州大學伯克利分校實驗室早期階段創新(ESI)資金,以研究使用氣體推進器的張力機器人的可移動性。
50萬美元的多年期概念驗證ESI資助旨在加速具有巨大潛力的創新空間技術的發展。這筆資金是通過空間技術研究補助金計劃提供的,該計劃支持從事空間相關科學和技術的學術研究人員。
這種固定的機器人重量不到3磅,可以與大多數商業無人機整合
阿戈吉諾和她的團隊正在設計可以從行星軌道或更大的航天器上落下的探測器,攜帶精緻的傳感器在落下時倖存下來,然後在粗糙的地形上滾動和跳躍,在其他世界執行任務和科學。
位於加州矽谷的美國宇航局艾姆斯研究中心智能機器人小組的首席機器人專家Terry Fong說:”想想火星好奇號和毅力號探測器。有了張緊力機器人,機器人本身就是著陸裝置,它可以在從很高的地方墜落時倖存下來,並繼續前進。”Fong是美國宇航局負責Agogino撥款的技術代表,他解釋說,必須用精心設計的天車系統將漫遊車輕輕地降到火星的表面。
張力裝置可以被折疊放平,以便旅行–事實上,Agogino公司就是這樣將機器人運送給客戶的。一旦它們展開,儀器和傳感器就會懸掛在中間,免受墜落的影響。
將質量發射到太空是很昂貴和困難的,這樣更多的質量可以在著陸後使用,在地面上使用科學儀器和其他有效載荷。
美國宇航局還研究了張力機器人的地球科學應用,例如,它可以監測即將斷裂進入海洋的冰川。Fong說:”那是你不想派人去的地方,因為那是非常危險的。整個表面可能會坍塌。有了一個能在墜落中倖存但之後仍能移動的結構,你就會有一個超級儀器定位系統。”
在地球上或其他星球上,張緊力機器人提供了一種更容易的方式,將精細的儀器放置到難以到達的區域。事實上,這就是Squishy Robotics背後的原理。
阿戈吉諾和她的團隊在一個被稱為客戶發現的過程中採訪了300名第一反應者。
對於這些客戶,Squishy Robotics公司現在將小型化學氣體傳感器放在張力機器人內,可由飛機投放,在消防員進入某區域前進行讀取。目前,該公司只提供固定的機器人,但Agogino和她的團隊正在研究移動模型。
這些機器人收集的數據可以為消防員決定是否穿戴危險品裝備提供信息,這可能會增加一個小時的準備時間,只有在必要時,這種延遲才是值得的。
Squishy Robotics公司已經與一些最大的消防部門合作,包括佛羅里達州的南馬納提消防救援隊、俄克拉荷馬州的塔爾薩消防局和加利福尼亞州的聖何塞消防局。該公司還與一些經銷商建立了轉售協議。
Agogino公司的張力機器人還可以幫助拆除炸彈或監控煤氣和電力線路。
野火預防是Squishy機器人公司的另一個新興領域。張力機器人可以監測高風險地區,幫助當局對報告作出反應,並確保較小的火災已被完全撲滅。
美國宇航局的Fong說,他很高興看到Agogino能夠分拆出張力網狀機器人技術。相信這些機器人可以為太空提供獨特的用途,她顯然看到了一種對地球也有重大影響的方法。
美國國家航空航天局在向私營部門轉讓技術方面有著悠久的歷史。該機構的Spinoff出版物介紹了NASA的技術,這些技術已經轉化為商業產品和服務,展示了美國對其太空計劃投資的更廣泛的好處。Spinoff是美國宇航局空間技術任務局(STMD)技術轉讓項目的出版物。