DARPA资助Earth启发式软机器人快速挖掘军事隧道

通用电气公司的技术开发部门GE Research正在创建和改进一种软，智能的隧道掘进机器人，该机器人的灵感来自于the的组成和运动，它们可能为未来的地下军事行动提供基础。

该研究部门最近通过国防高级研究计划局的Underminer计划参与了一个为期15个月，耗资250万美元的项目，以完善和证明其已经设计的机器人原型的功能，内部人士认为，该功能还将在战场以外应用。

GE研究项目负责人Deepak Trivedi最近说：“ DARPA计划的主要目标是演示一种能够以10厘米/秒的速度移动并挖出500米长，直径至少10厘米的隧道的机器人。”告诉Nextgov。“到目前为止，我们在该项目中取得了很大进展，并有望实现这些目标。”

DARPA 通过Underminer，旨在探索和演示战术地下隧道网络的快速建设和使用，以支持美国军方在恶劣环境中的努力。理想的最终结果将是结合先进的机器人技术和传感技术的新解决方案，这些解决方案的性能可超越目前的商业钻探能力。除通用电气公司外，该机构还从科罗拉多矿业大学和桑迪亚国家实验室选出了一些团队来展示他们自己的技术解决方案和集成。

DARPA项目经理安德鲁·努斯（Andrew Nuss）周二对Nextgov表示： “快速开通战术隧道的能力可以使应急行动受益，例如快速的弹药补给，救援任务或其他紧急需求。” “作为一家研发机构，DARPA的作用是开发技术以应对国家安全挑战。”

他补充说，该机构在军事部门的过渡合作伙伴将最终确定时间表，准确地确定何时可以部署这些新的在厂解决方案以支持前线或下线的作战。

GE Research模仿worm的软机器人和正在进行的项目的整体方法的灵感来自Trivedi在宾州州立大学机械工程专业期间的研究生和博士研究。特里维迪开始从事他的博士研究（GE的发行说明是“最早的软机器人技术之一”），特里维迪（Trivedi）试图建立和展示一种生物启发的机器人，该机器人基于自然产生的软结构，例如章鱼的手臂或树干。大象。

现在为DARPA生产的类似于like的机器人融合了他先前开发的一些特性，例如在狭窄的空间中挤压，同时还具备挖深并快速移动的能力。到目前为止，GE的团队设计了一个原型，该原型的长度为数英尺，其人造肌肉故意模仿earth在土壤中的敏捷运动，并且根据GE的发布，它穿越“树根的力穿透软岩”。

尽管研究小组并未努力研究live，但Trivedi表示，他们的许多理解和见解都是通过回顾科学文献而形成的，“这些文献提供了丰富的细节，说明how如何能够在土壤中如此高效地移动并能够完美地分解出car。隧道。”

他说：“他们的举动最让我们着迷。”

机械工程师解释说，依靠充满流体但又柔韧但功能强大的肌肉结构（称为“静液压骨架”），而这种结构与常规机器人形成了鲜明的对比，后者具有刚性结构和离散的关节，限制了它们的能力。在非结构化和拥塞的环境中运行。Trivedi和他的团队的机器人由强大而柔软的模仿worm的“肌肉”组成，他说这使它“可以像自然界中的earth一样起作用”。该系统将适应不断变化的土壤条件，并自动改变步态，最终具有比传统带关节机器人更大的运动自由度。

Trivedi说：“机器人可以施加很大的力来制造隧道，但由于其灵活的结构，很容易操纵障碍物。”

在他们的努力下，研究团队采用了“非常敏捷且迭代的方法”，以快速构造与机器人相关的原型的新设计，因为他们从测试和实验中发现了新的见解。他们计划在早期进行的转变之一就是从气动到液压肌肉系统的转变，以为机器人的运动提供动力。该项目的初始原型使用气动系统，特里维迪（Trivedi）解释说该系统依赖于压缩或压缩空气。

他说：“液压系统依靠液体，这与worm的构成更为一致。” “ E利用液体和肌肉的组合有效地在土壤中移动。”

这项工作是尖端的，软机器人还不是主流，因此特里维迪（Trivedi）所谓的“构建基块”（如软传感器和执行器等组件）通常在商业上不存在。他说，这意味着“在为这些机器人设计和制造可靠且功能强大的软有源组件时要付出很多独创性和精力，”他指出，尽管这可能是一个挑战，但“这也是提升现有技术水平的机会。”