GE打造用于地下钻探的蠕虫机器人,参与五角大楼项目
能在地下挖掘的机器人正受到开发者的广泛关注,这得益于为研究提供资金的五角大楼下属机构DARPA。最新的例子是GE研发的蠕虫机器人,它是Underminer DARPA项目的一部分。
DARPA选定了三家承包商,为Underminer项目开发技术和解决方案,这些方案将超越现有商用钻探能力。Underminer致力于展示快速建造战术隧道网络的能力,以便为部队在行进中预先部署或补充物资提供安全的物流基础设施。
通用电气研究中心与科罗拉多矿业学院的团队将专注于开发Underminer技术及运营需求的集成解决方案。第三个团队桑迪亚国家实验室将负责研究和集成技术,以消除当前流程和系统的限制。
所有研究人员都将专注于隧道通道、钻孔探测和作业概念。Underminer旨在整合水平钻探、非开挖钻探技术和机器人领域的成果,打造一套能够持续进入地下设施的系统。
“Underminer项目旨在开发并演示在争议环境中快速建造的地下基础设施的战术应用。快速进入战术隧道的能力有助于应对紧急情况,例如快速补充弹药、救援行动或其他紧急需求”
DARPA还在参与SubT(Subterranean)挑战赛,该赛事“寻求在时间紧迫的作战行动或自然灾害应急场景中,快速绘制、导航和搜索地下环境的新方法”。虚拟和系统竞赛的决赛将于2021年9月底举行。
GE的蚯蚓机器人源自生物学灵感。研究人员从蠕动的蚯蚓中获得启发,因此该机器人采用柔软结构,属于无硬质外壳的机器人类别。这款蠕虫机器人由液压肌肉驱动。它已在为期一年半的演示阶段中成功通过测试。

“借助这个项目,我们确实在自主软体机器人的开发上开辟了新天地。通过缩小底座面积,使其能够实现极小的转弯半径,并在恶劣、极端条件下自主可靠地工作,我们打开了一个全新的潜在应用世界,其范围远超商用技术”
这款机器人蠕虫原型已在GE位于纽约州的研究园区中自主挖掘出直径10厘米的隧道,其掘进距离可与现有非开挖掘进设备相媲美。
特里维迪表示,GE机器人能够在恶劣、极端条件下可靠工作,是软体机器人设计的核心要求。这台由军方资助的地下蠕虫听起来令人生畏。但DARPA强调,在SubT挑战赛前开发钻探技术十分必要。
随着地下设施对全球安全日益重要,创新和先进技术可能对地下军事和民用行动产生破坏性或积极的影响。

为研究这些能力,DARPA发布了信息征询书(RFI),旨在扩展其对前沿技术的理解,这些技术可使未来系统快速绘制未知的复杂地下环境图,并在其中导航,以寻找感兴趣的目标,例如被困的幸存者,同时不让他们受到危险。蠕虫机器人还有可能用于检查和维修。
“未来,我们希望提供更深入的现场检查和维修能力,从而能够对发电主设备(如燃气和蒸汽轮机)进行更多检查和维护,而无需长时间停机。我们在该项目中取得的进展,为实现这一目标所需的关键开发提供了支持”
GE研究中心的机器人团队在众多技术学科方面拥有丰富经验,从先进控制到运动控制,从材料科学到机器学习。
“我们设想这样一个世界:服务机器人与我们并肩工作、为我们服务,即使相距遥远,也能承担枯燥、肮脏和危险的工作。智能工业服务机器人是下一代重要的工业工具。这种工具将拓展我们的能力,使我们能够在人类永远无法到达的地方更安全、更快速地工作,其认知和物理能力超出了我们的想象。”GE方面表示。