探索外星的机器人要有什么本领?

时间:   2019-10-13 11:02:09

模拟动物中的机器人越来越多。例如,以波士顿动力公司(BostonPower)为首的仿人机器人正取得快速进展。但如果机器人被用于其他星球,它们会是什么样的呢?

首先要考虑的问题是机器人如何在外星球上更快、更有效地前进。

因为其他行星上的引力与地球不同。以月球为例。它的引力只有地球的1/6左右。当宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林与阿波罗11号首次登上月球时,首先要学的是如何走路。

外星机器人的探索能力是什么?首先,你从不走路。

7月份,一种名为太空机器人的跳跃机器人开始在欧洲航天局(ESA)进行测试。该机器人的设计目的是使它在月球或其他低重力小行星上更有效率。

由苏黎世联邦理工学院和苏黎世应用科学与技术大学的学生发展而成,太空兽有四条腿,可以像羚羊一样跳跃。

研究人员发现,在月球等低重力行星上跳跃比在地面上正常行走更适合机器人。

Spacebok在轨道机器人上滑行,以模拟小行星上的低重力。来源:欧洲航天局(EuropeanSpaceAgency)。

目前,类似于精神号、好奇号等火星探测器,采用的前向方式都是车轮式的,这种方法更传统,更可靠。

但总有一些复杂的区域,轮式车辆无法到达它们,这突显了太空兽的优势。

苏黎世联邦理工学院(FederalInstituteOfTechnology)机器人系统实验室的博士生Hendrikolvenbach领导的一组学生一直在研究这类机器人,这种机器人是在模仿鹿或羚羊的基础上设计的,专注于这些机器人在特定情况下如何快速移动。

Hendrikolvenbach和Spacebok机器人。资料来源:欧洲航天局

Kolvenbach在一篇公开发表的文章中说,动态行走允许机器人同时以四英尺的速度离开地面,这可以代替步态行走。

但是要在机器人上实现动态行走并不容易。Kolvenbach说这需要更高的计算能力和算法。

研究小组的一名成员Alexanderdietsche指出,在低重力条件下,宇航员下意识地跳跃,在着陆时能够掌握自己的平衡,但机器人发现很难做到这一点。

月球的引力只有地球的1/6,在这种情况下,太空兽的跳跃高度可能高达2米,当你再次着陆时,你需要更好地稳定自己。

太空飞行安全绳跳转试验。资料来源:欧洲航天局(EuropeanSpaceAgency)。

为了更好地解决这些问题,Spacebok的团队使用缓冲腿加速和减速,并在起飞时储存着陆能量和释放能量,这也降低了机器人自身的能量消耗。

到目前为止,佩戴安全带的跳跃测试已经被用于太空机器人的测试。除了正常的实验室条件外,该团队还在欧洲航天局的火星试验场进行了测试,那里有一架类似火星表面的不规则飞机。


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