Nuo 2017 m. Nacionalinė aeronautikos ir kosmoso administracija (NASA) vykdo projektą „ARMADAS“ – juo siekiama sukurti autonominius robotus, galinčius iš specialių statybinių blokelių surinkti ir pertvarkyti infrastruktūrą Mėnulio ar Marso paviršiuje.
Šiemet prie šio projekto prisijungė ir KTU doktorantė, kuri ieškojo būdų, kaip užtikrinti, sklandų šių robotų darbą.
NASA Programuojamų struktūrų laboratorijoje (angl. „Coded structures laboratory, CSL) kuriami kelių tipų robotai, atliekantys skirtingus vaidmenis konstrukcijų surinkimo procese.
Kauno technologijos universiteto Mechanikos inžinerijos ir dizaino fakulteto (KTU MIDF) Mechanikos inžinerijos doktorantė Gabrielė Jovarauskaitė pasakoja, kad trimačius blokelius, dar vadinamus vokseliais, jiems atveža roveris – mobilus robotas, tačiau dažnai juos padeda netiksliai, todėl nukenčia darbo kokybė.
„Dėl to buvo sukurtas mechaninis įtaisas – kreiptuvas, leidžiantis vokseliui po padėjimo savaime pasislinkti į tikslią vietą konstrukcijoje ir nesustabdyti likusių robotų darbo“, – sako G. Jovarauskaitė.
Sklandesnis robotų darbas
Kuriant naują įrenginį, pagrindinis tikslas buvo rasti pasyvų mechaninį sprendimą, kuris patikimai veiktų be papildomos energijos ar aktyvaus valdymo. G. Jovarauskaitė pasakoja, kad darbas prasidėjo nuo pagrindinės problemos išgryninimo ir reikalavimų apibrėžimo.
„Siekiant nustatyti pagrindinius kintamuosius bei apskaičiuoti reikalingus konstrukcinius parametrus, atlikau skirtingų kreiptuvo konfigūracijų modeliavimą. Remiantis gautais rezultatais, sukonstravau galutinį prototipą – kreiptuvą, kurio veikimą įvertinau atlikdama fizinius testavimus. Šie bandymai leido patikrinti mechanizmo veikimo tikslumą ir stabilumą“, – sako KTU doktorantė.
G. Jovarauskaitės kurtas įrenginys leidžia pasiekti didesnį padėties tikslumą be papildomo aktyvaus valdymo ir užtikrinti, kad robotai galėtų sklandžiai paimti vokselį tolesniam darbui. Pasak jos, tam, kad būtų galima patikrinti, ar blokeliai tikrai nusileido į reikiamą vietą, į kreiptuvo konstrukciją integruoti specialūs jutikliai.
„Daviklių duomenis realiuoju laiku apdoroja mikrovaldiklis, nustatantis, ar vokselis pastatytas tinkamai. Tokia sistema padidina visos surinkimo grandinės patikimumą ir leidžia sistemai veikti autonomiškai“, – pastebi G. Jovarauskaitė.
NASA – ne vien kosmoso tyrimai
Apie darbą NASA tyrimų centre KTU doktorantė svajojo nuo pat vaikystės, tačiau ilgą laiką ši svajonė atrodė nepasiekiama. Įstojusi į KTU, ji sužinojo apie galimybę stažuotis šioje organizacijoje ir nuo tada šio tikslo siekė nuosekliai – prisijungė prie akademinės mentorystės programos, aktyviai dirbo laboratorijose.
„Nuvykus į NASA, mane labiausiai nustebino, kiek daug vienu metu vykdoma skirtingų tyrimų ir tai, kad jie – ne vien tik apie kosmosą. Įsivaizdavau, kad ten dirbama tik su raketomis ar misijomis į kosmosą. Iš tiesų ten vyksta ir dirbtinio intelekto, autonominių sistemų, klimato ir net medicinos ar transporto tyrimai“, – teigia G. Jovarauskaitė.
Šiuo metu tyrimus G. Jovarauskaitė tęsia doktorantūros studijose. Dar trečiaisiais bakalauro studijų metais ji pradėjo aktyviai dirbti su daugiafunkciniais konstrukciniais kompozitais, daugiausia dėmesio skirdama jų struktūriniam atsparumui ir diagnostinėms savybėms.
„Manau, kad ši sritis turi didelį potencialą aeronautikoje, vėjo jėgainėse, automobilių pramonėje ir tiltų inžinerijoje, todėl nusprendžiau tęsti mokslinę veiklą ir gilintis į ją dar aukštesnės pakopos – trečiosios – studijose, o žinias praturtino stažuotė NASA. Džiaugiuosi, kad Lietuvos mokslo taryba bendradarbiauja su šia organizacija, suteikdama studentams galimybę įgyti neįkainojamos tarptautinės patirties“, – kalba KTU doktorantė.
