Скриншот видео
Ученые по всему свету создают технологии, которые могут заменить человека там, где ему находиться опасно – например, в горящем здании или глубоко под землей. Какие разработки создали инженеры для работы в труднодоступных местах? Об этом рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
Когда робот-шахтер заменит человека
За считаные секунды на глазах у очевидцев в Венесуэле обрушилась открытая шахта. ЧП произошло в феврале 2024 года. В момент катастрофы в карьере, где нелегально добывали золото, находились более 200 человек.
"Люди попытались выбраться, но смогли не все. 16 человек пострадали, еще столько же погибли. Сама шахта находится в труднодоступном месте. Чтобы до нее добраться, спасателям потребовалось плыть два часа по реке от ближайшего населенного пункта", – вспоминает очевидец Хесус Гуерра.
Предсказать обвал в таком труднодоступном и опасном месте практически невозможно. Так же, как и в подземной шахте. Но так было до того, как российские инженеры собрали уникального робота-шахтера.
"Мы его просим, например, проехать сейчас на пять метров и вернуться назад самостоятельно. Нажимаем старт, и комплекс начинает свое движение", – объяснил генеральный директор компании – разработчика робота-шахтера Юрий Маслаков.
Скриншот видео Автономного робота создали белгородские инженеры. Аппарат на дистанционном управлении может гонять по рельсам в шахте круглосуточно и выполнять функции маркшейдера – человека-картографа, который под землей отвечает за безопасность. Машина с помощью лидара, то есть лазерного сканера, изучает пространство и фиксирует любые изменения в шахте. Если что-то не так, специалисты работают на опережение и ремонтируют участок, чтобы не допустить обрушения. Робот также следит за состоянием рельсов, по которым ездят вагонетки.
"Проезжает, измеряет ширину колеи, уклоны колеи. Это очень важно с точки зрения предупреждения схода рельсового подвижного состава. Потому что это аварии, возможные несчастные случаи. Плюс он в два раза быстрее, чем человек, выполняет технические измерения", – поделился подробностями директор Института наук о Земле кандидат технических наук Белгородского государственного национального исследовательского университета Игнат Игнатенко.
Совсем скоро робот сможет полностью заменить людей на опасных участках. Маркшейдеры перестанут рисковать жизнью, а все проверки будут проводить, сидя в безопасных кабинетах.
"Мы планируем оснастить робота системами технического зрения для того, чтобы иметь возможность записывать обзор на 360 градусов и давать возможность персоналу, который находится наверху, проводить реконструировку внутри шахты. То есть они могут либо с помощью браузера, или в шлеме виртуальной реальности осматриваться и получить эффект присутствия, как будто они находятся прям здесь", – уточнил разработчик.
Скриншот видео Как железные крысы спасают людей во время бедствий
Эффект присутствия помог бы спасателям при поиске людей под завалами. Но каким должен быть робот, чтобы пробраться туда, где только крысы пролезут?
7 июля 2023 года в бразильском городе Ресифи обрушилась часть четырехэтажного дома. Трагедия произошла в шесть часов утра, когда большинство людей спали. Под завалами оказались десятки жильцов, в том числе дети.
При поиске пострадавших спасатели следят за движением обломков и прислушиваются к звукам. По-другому в груде развалин людей попросту не найти. Поэтому ученые Пекинского технологического института решили отправить на помощь спасателям железных крыс. Робот-грызун способен пробираться в щели шириной менее сантиметра. Он может нести на себе камеру и датчики, карабкаться через преграды и ползти вверх. Для этого инженеры воспроизвели строение реальных крыс, вплоть до движения суставов.
"Бортовой компьютер робота считывает не только размер отверстия, куда нужно пробраться, но и наклон плоскости. Это повышает устойчивость механической крысы. Если же она все-таки упадет, то упрется мордой в землю и встанет на лапы, чтобы продолжить свою миссию – искать пострадавших в руинах", – рассказал профессор факультета механической и биомедицинской инженерии Университета Гонконга Ванг Зуанкай.
Скриншот видео Как механический паук поможет при пожарах
Еще одно опасное место для человека – лес. И дело не в том, что там можно заблудиться. Особенно страшен лесной пожар. Среди деревьев пламя непредсказуемо. Часто невозможно понять, куда оно пойдет, и верно определить пути спасения. Выход из такой, казалось бы, безвыходной ситуации укажут пауки.
В августе 2023 года огонь превратил в пепелище гавайский город Лахайна. Сгорело больше 2000 зданий. Чтобы спастись, люди пробивались через огненные стены, прятались в убежищах и даже прыгали в океан. Это бедствие стало самым разрушительным за последние 100 лет.
Причиной пожара стала засуха. К жаре подключился ураган, и огонь стал молниеносно распространяться. Весь масштаб катастрофы оценили уже после. Хотя могли заранее предугадать направление пламени и постараться остановить его. С помощью паука.
На борьбу с пожарами ученые Швейцарии и Англии предлагают выпустить дрон. В отличие от обычных, этот квадрокоптер-паук способен выдержать адское пекло – до 200 градусов. Потушить пожар он не сможет, но в его силах следить за обстановкой там, куда людям не добраться. Дрон в режиме реального времени передаст информацию о распространении огня и об опасных местах. А спасатели поймут, в какую сторону выводить людей, а куда направлять пожарные расчеты.
Скриншот видео "Видеокамеры дрона поместили в аэрогель из полиамида – вещества, которое НАСА использует для термоизоляции скафандров. Усиливают термостойкость стекловолокно и кремний, пронизывающие гель словно арматура. А покрывает квадрокоптер алюминиевая оболочка, точнее фольга, которая дополнительно отражает тепло. При этом дрон готов и в огонь, и даже в ледники – он способен выдерживать низкие температуры, например, чтобы оказывать помощь спасателям при снежных бурях", – объяснил разработчик дрона-пожарного Дэвид Хойзерманн.
Как летающий перфоратор сверлит дыры в небоскребах
Еще одно опасное место для людей, а точнее, для строителей – это небоскребы. Только представьте, каково работать на высоте в 1300 метров – именно такой небоскреб планируют начать строить в этом году в Дубае. Возвести километровый каркас, обшить и остеклить его в тяжелых обвесах с инструментами – все это строители выполняют вручную.
Снизить риск для рабочих решили инженеры Швейцарской высшей технической школы Цюриха. И для этого они придумали летающий перфоратор. Дрон может на высоте сверлить дыры в бетоне. При необходимости насадку можно заменить на пилу, лобзик или шуруповерт. Сам коптер крепится к прямоугольной раме с присосками. Когда они прилипают к стене, инструмент готов к работе.
Скриншот видео "Пропеллеры раскручиваются и создают прижимную силу в 100 ньютонов. Этого достаточно, чтобы надавить на электроинструмент и начать сверлить. После того, как дрон проделает одно отверстие, он перелетает на новое место и продолжает работу", – рассказал глава центра испытания дронов Инновационного парка Цюриха Петер Тремпек.
Робот, следящий за ядерными отходами
Бассейн тоже одно из самых опасных мест в мире. Находится этот резервуар на атомной электростанции, и в нем хранится отработанное ядерное топливо. Горячий радиоактивный уран выдерживают под водой, чтобы охладить и потом безопасно отправить на переработку. Конечно, большинство систем в этом бассейне автоматизированы. Но до сих пор инспекторы вручную следят за состоянием урана. Работникам приходится стоять на платформе прямо над бассейном и с помощью прибора фиксировать интенсивность излучения.
Ученые Венгрии и Австралии решили убрать людей из зоны риска. Они создали автономного робота, который будет передвигаться по бассейну с ядерными отходами, делать снимки и собирать данные.
"Робот не только избавит от опасности людей – он увеличит скорость проведения проверок безопасности ядерных материалов, повысит качество и точность измерений за счет близости к топливу и, самое главное, даст возможность инспектировать ранее недоступные закрытые зоны", – уточнила доктор физических наук директор отдела робототехники Австралийской академии технологий Сью Кей.
Скриншот видео Робот-амфибия
А теперь о самом недоступном месте для человека. Конечно, о космосе. Сегодня внимание многих ученых приковано к спутнику Юпитера – Европе. На его ледяной поверхности исследователи обнаружили гейзеры, а значит, под толщей льда возможна жизнь. Вот только глубина океана Европы достигает 150 километров, и погрузиться туда человек точно не сможет.
А вот робот-амфибия вполне. И это не просто робот, а целая подводная лаборатория. Собрали комплекс американские ученые. Они закрепили на специальную платформу лазерный спектроскоп. С его помощью исследователи смогут просветить и увидеть все живое в толще воды. Мини-лаборатория отличит минералы от морских существ и создаст карту химического состава дна.
"Это революция в океанографии. Подобна той, как цифровые камеры изменили отношение к пленочной фотографии. Раньше подобные исследования проводили неделями: сначала собирали образцы, затем изучали в лабораториях. Теперь требуется всего несколько часов", – отметил доктор физических наук Института поиска внеземного разума разработчик подводной переносной лаборатории Пабло Соброн.
Скриншот видео Сейчас дрон-ныряльщик изучает нетронутые морские экосистемы Земли. На 2024 год запланированы сразу девять экспедиций. Ученые заглянут в прибрежные воды Гавайев, Американского Самоа, Палау и Канады. Если исследования пройдут успешно, ныряльщику доверят самое труднодоступное место – гейзеры ледяной космической Европы.
О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
Свежие комментарии