Marzo 20-2017: Robot inspirado en origami puede enganche un paseo con un Rover

Local plano plegable explorador Robot (globo) se inspiró en un diseño de origami. Este pequeño robot podría usarse como scout para rovers más grandes, yendo a lugares que sería riesgosas o difíciles de alcanzar. Imagen crédito: NASA/JPL-Caltech.

Lo rovers próximo a explorar otro planeta podría traer un scout.

El emergente plano plegable explorador Robot (PUFFER) en desarrollo en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, inspirado en el origami. Su diseño ligero es capaz de aplanar, metiendo en sus ruedas y arrastrándose en lugares donde los Rovers no caben.

Durante el último año y medio, el PUFFER ha sido probado en una amplia gama de terrenos accidentados, desde el desierto de Mojave en California a las colinas nevadas de la Antártida. La idea es explorar las áreas que podrían ser demasiado arriesgadas para ir un pleno derecho rover , como pendientes o detrás de las dunas de arena.

Ha diseñado para skitter hasta pendientes de 45 grados, investigar voladizos e incluso caer en pozos o cráteres. PUFFER está destinado a ser el Asistente de hardy a un compañero de robot más grande: varios de lo microbots puede ser aplanados como naipes y apilados uno encima del otro.

Luego, se pueden chasquear, estallar para arriba y comenzar a explorar.

"Puede hacer ciencia con un rover, en paralelo por lo que puede aumentar la cantidad que haces en un día," dijo Jaakko Karras, jefe de proyecto de PUFFER en el JPL. "Vemos estos en duro-a-alcanzan lugares--apretando debajo de cornisas, por ejemplo".

Creadores de PUFFER en el JPL esperan ver el bot rodando en las arenas de Marte algún día. Pero se imaginan que podría ser utilizado por los científicos aquí en la Tierra, así..

Carolyn Parcheta, un científico JPL que utiliza robots para explorar los volcanes, ofrece orientación sobre los instrumentos de la ciencia del PUFFER. Dijo que el uso de los bots listos para mochila tiene un enorme potencial para campos como la geología.

"Tener algo que es tan portátil como una brújula o un martillo de roca significa que se puede hacer ciencia sobre la marcha", dijo.

Un prototipo de papel

Cuerpo de PUFFER se originó por Karras, quien estaba experimentando con diseños de origami. Mientras que él era un estudiante graduado en biomimético Millisystem laboratorio UC Berkeley, trabajó en el desarrollo de robótica basado en formas naturales, como el movimiento de insectos y animales.

El equipo de PUFFER ha de sustituir papel con una placa de circuito impreso, lo mismo dentro de tu smartphone. Les permitió incorporar más electrónica, incluyendo control y rudimentarios instrumentos..

"La placa de circuito incluye la electrónica y el cuerpo, que le permite ser mucho más compacto," dijo Christine Fuller, ingeniero mecánico JPL que trabajó en la estructura del PUFFER y había probada fiabilidad. "Hay no hay sujetadores de montaje u otras partes para hacer frente a. Todo está integrado para comenzar con."

Kalind carpintero de JPL, que se especializa en movilidad robótica, hizo cuatro ruedas para el bot plegable en una impresora 3D. Su primer prototipo fue poco más de origami del balanceo, pero rápidamente creció más complejo.

Las ruedas evolucionaron, pasando de cuatro a dos, y ganando peldaños que le permiten subir pendientes. También puede ser doblados sobre el cuerpo principal, permitiendo que el PUFFER gatee. Se agregó una cola para la estabilización. Paneles solares en el vientre del PUFER permiten voltearlo y recargarlo al Sol.

El equipo que se asoció con el laboratorio de biomiméticos Millisystems, que desarrolló un "paseo skittering" que mantiene el bot avance lento hacia adelante, una rueda a la vez, sin deslizarse. Una compañía llamada distante foco Corporation, Champaign, Illinois, proporcionó un sensible microfilmador alta resolución suficiente para ver los objetos que son solo 10 micrones de tamaño--una fracción de un diámetro de un cabello humano.

En poco tiempo, PUFFER estaba listo para una prueba de manejo.

De Mojave a Marte

Una vez que un prototipo funcional, el equipo JPL sacó PUFFER para pruebas de campo. En Cuenca del arco iris, California, el bot treparon sobre laderas de roca sedimentaria y bajo aleros.

Ese terreno es un análogo a los paisajes de Marte. En Marte, voladizos podrían albergar moléculas orgánicas de radiaciones nocivas. Colores oscuro laderas marcianas, que son de interés para los científicos, son otro objetivo potencial.

En un camino de tierra nivel, PUFFER puede conducir unos 2.050 pies (625 metros) en la carga de una batería. Podría variar un poco dependiendo en cuánto se utilizan los instrumentos a bordo..

Además condiciones de desierto, PUFFER ha sido equipado para la nieve. Carpintero diseñado grandes ruedas y un piso de espina de pescado para ayudar a atravesar terreno invernal. Hasta ahora, se ha probado en un resort de esquí en Grand Junction, Colorado; Big Bear, California; y en el Monte Erebus, un volcán activo en la Antártida.

Uno de los más recientes ensayos de campo de PUFFFER no era especialmente difícil, pero todavía puede considerarse un éxito: el Consumer Electronics Show. En un piso del centro de convenciones en Las Vegas, atraía multitudes de fans encantados de tecnología.

PUFFER crece para arriba

El siguiente paso es hacer un PUFFER científico. El equipo JPL está buscando agregar un número de instrumentos que permitan al agua de la muestra de material orgánico o un espectrómetro para estudiar la composición química de su entorno.

También es cada vez más grande. Diseños futuros podrían ser tan grandes como una caja, sacrificar su tamaño microbot para mayor robustez.

Más emocionante de todos estaría haciendo PUFFER inteligentes. En este momento, escurr Bluetooth y puede ser controlado remotamente. Pero Carpenter dijo que les gustaría añadir autonomía, permitiendo que un enjambre de tamboriles para llevar a cabo la ciencia como un equipo móvil.

"Si Curiosidad tenía una pila de tamboriles a bordo, cada uno de ellos podría ir a separar puntos, y el rover solo iría a la más interesante", dijo Carpenter.

El equipo está esperanzado que PUFFER podría terminar en una futura misión planetaria. Ya incluye muchos materiales compatibles con Marte en su construcción, incluyendo la tecnología de la herencia de las misiones Viking, Pathfinder y Phoenix.

Por ejemplo, el cuerpo de PUFFER se envuelve en Nomex, un textil fuerte utilizado en las bolsas de aire que amortiguó el Espíritu y Oportunidad de la NASA rovers cuando aterrizó en Marte. Nomex también es utilizado por los bomberos para repeler el calor, significa que soplador podría sobrevivir castigar a altas temperaturas. Una empresa llamada circuitos pionero, Santa Ana, California, ayudó a integrar el Nomex en los tableros de circuito plegables.

"Pequeño robóticas exploradores, como PUFFER podría cambiar la forma de hacer ciencia en Marte," dice Karras. "Como peregrino antes de él, creemos que es un emocionante avance en diseño robótico".

El proyecto de PUFFER es un programa de desarrollo de cambio de juego (GCD). El proyecto es administrado por JPL. El programa GCD investiga a ideas y enfoques que podrían solucionar problemas tecnológicos significativos y revolucionar el espacio futuros esfuerzos. MCD es parte de la dirección de misiones de la NASA espacio tecnología.

Andrew Good
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
818-393-2433
andrew.c.good@jpl.nasa.gov

Traducción: El Quelonio Volador