探索外星的機器人要有什么本領(lǐng)?
擬態(tài)動(dòng)物的機器人越來(lái)越多。例如,以波士頓動(dòng)力公司為首研制的人形機器人在飛速進(jìn)步。但如果要在其他星球上使用,機器人會(huì )是什么樣子呢?
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201910/405633.htm首先要考慮的問(wèn)題是,機器人如何在外星球上更快速、高效地前進(jìn)。
因為其他星球上的重力與地球上并不相同。以月球為例,其重力只有地球上的約六分之一。當宇航員阿姆斯特朗和奧爾德林跟隨阿波羅11號首次登上月球時(shí),首先要學(xué)習的是如何走路。
今年7月,一款名叫SpaceBok的跳躍機器人,開(kāi)始在歐洲航天局(ESA)進(jìn)行測試。這款機器人的設計初衷,就是為了讓其能夠更高效地在月球或其他低重力小行星上前進(jìn)。
SpaceBok由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和蘇黎世應用科技大學(xué)的學(xué)生研制,主要特點(diǎn)是有四條腿,可以像羚羊一樣跳躍行走。
研究人員發(fā)現,相比較于地面上的正常步行,跳躍的方式更適合機器人在月球等低重力星球上前進(jìn)。
目前,類(lèi)似于“勇氣號”、“好奇號”等火星探測器,使用前進(jìn)方式的均為車(chē)輪式,這種方式較為傳統,可靠性更高。
但總有一些地貌復雜的地區,輪式車(chē)輛無(wú)法抵達,這就凸顯出了SpaceBok的優(yōu)點(diǎn)。
蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院機器人系統實(shí)驗室的博士生Hendrik Kolvenbach帶領(lǐng)的學(xué)生團隊,一直致力于研究此類(lèi)機器人,他們的設計均基于模仿鹿或羚羊類(lèi)動(dòng)物,研究的重點(diǎn)是讓這類(lèi)機器人如何在特定情況下快速移動(dòng)。
Kolvenbach在公開(kāi)發(fā)表的文章中表示,跳躍式的“動(dòng)態(tài)行走”允許機器人同時(shí)四腳離地,可以代替“步態(tài)行走”。
但想要在機器人身上實(shí)現跳躍式的“動(dòng)態(tài)行走”,并不容易。Kolvenbach表示,這需要更高的計算能力和算法。
研究團隊成員Alexander Dietsche指出,在低重力的條件下,宇航員下意識地跳起,落地時(shí)可以自主掌握平衡,機器人卻很難做到這一點(diǎn)。
“月球的重力只有地球的六分之一,在這種情況下,SpaceBok的跳躍高度可能高達2米,再落地時(shí)就需要更好地穩定自己?!盌ietsche說(shuō)。
為了更好地解決這些問(wèn)題,SpaceBok的研究團隊采用了有緩沖作用的腿部,來(lái)進(jìn)行加速和減速,且能實(shí)現對落地能量的儲存,以及起跳時(shí)的能量釋放,這還減少了機器人的自身能量消耗。
截至目前,SpaceBok的測試均采用系著(zhù)安全帶的跳躍試驗。除正常的實(shí)驗室條件測試外,團隊也在歐洲航天局的火星試驗場(chǎng)進(jìn)行了測試,那里有類(lèi)似于火星表面的不規則平面。
但該機器人仍需更多的戶(hù)外測試,尤其是如何跳躍障礙物等。
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