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跳跃的太空机器人像飞船一样飞翔小池彻平

2022-06-25 19:44:40 小池彻平

跳跃的太空机器人像飞船一样“飞翔”

月球上的宇航员发现自己跳来跳去，而不是简单地走路。瑞士的SpaceBok行星探测机器人沿袭了他们的榜样，在ESA技术中心进行的测试中将所有四个腿从地面发射出去。

SpaceBok是由瑞士苏黎世联邦理工学院和ZHAW苏黎世的瑞士学生团队设计和制造的四足机器人目前正在使用位于荷兰ESA ESTEC技术中心的机器人设备对其进行测试。

工作正在博士的领导下进行。ETH Zurich机器人系统实验室的学生Hendrik Kolvenbach目前在ESTEC工作。该机器人用于调查“动态行走”在低重力环境中走动的可能性。

亨德里克解释说：“动态步行可以代替步态行走，始终保持至少三只脚在地面上，而动态步态则可以使步态处于完全飞行阶段，在此期间所有腿都可以离地。

动物由于其效率而利用了动态步态，但直到最近，控制所需的计算能力和算法仍使在机器人上实现这些挑战颇具挑战性。

“对于月球，火星或小行星等重力较低的环境，事实证明，像这样跳离地面是一种非常有效的绕行方式。”

“在月球六分之一重力中移动的宇航员本能地跳跃。SpaceBok的月球重力可能会上升至2 m高，尽管这样的高度带来了新的挑战。一旦它离开地面，有腿的机器人就需要稳定自己再次安全降落-此时，它的行为基本上像微型太空船，”团队成员Alexander Dietsche说。

团队成员Philip Arm解释说：“因此，我们所做的就是利用常规卫星用来控制其方向的一种方法，称为反作用轮。可以对其进行加速和减速，以在SpaceBok本身中引发相等且相反的反应。” 。

“另外，SpaceBok的腿还装有弹簧，可以在着陆时存储能量并在起飞时释放能量，从而大大减少了实现跳跃所需的能量，”另一位团队成员本杰明·孙补充说。

该小组正在逐步增加机器人重复跳跃的高度，到目前为止，在模拟月球重力条件下，其高度一直达到1.3米。

已经建立了用于模拟各种重力环境的试验台，不仅模拟了月球状况，而且还模拟了极低重力的小行星。重力越低，每个机器人跳跃的飞行阶段就越长，但是起飞和降落都需要有效的控制。

已经建立了SpaceBok的测试平台，以模拟各种重力环境，不仅模拟月球情况，而且还模拟极低重力的小行星。重力越低，每个机器人跳跃的飞行阶段就越长，但是起飞和降落都需要有效的控制。

SpaceBok是由瑞士苏黎世联邦理工学院和ZHAW苏黎世的瑞士学生团队设计和制造的四足机器人。目前正在使用位于荷兰ESA ESTEC技术中心的机器人设备对其进行测试。该机器人用于调查“动态行走”在低重力环境中走动的可能性。

已经建立了测试台以模拟各种重力环境。SpaceBok的月球引力可能会上升至2 m高，尽管这样的高度需要机器人通过反作用轮的安全降落使其自身稳定下来。

SpaceBok侧向安装在自由浮动的空气轴承平台上。为了模拟小行星逐渐消失的低重力，SpaceBok团队使用了荷兰最平坦的地板-一块4.8 x 9 m的环氧地板，将其平整到0.8 mm以内的整体平坦度。

称为综合技术轨道机器人平台， ESA轨道机器人与制导导航与控制实验室的一部分。将SpaceBok放在其侧面，然后将其连接到自由浮动平台，以二维再现零重力条件。

从墙壁上跳下来时，其反作用轮使它绕着中间跳跃旋转，让它再次先将脚降落在腔室的另一侧–好像它是沿着缩小的单个低重力表面跳跃一样。

为了模拟小行星逐渐消失的低重力，SpaceBok团队使用了荷兰最平坦的地板-一块4.8 x 9 m的环氧地板，将其平坦化至0.8毫米以内的整体平坦度，称为综合技术轨道机器人平台， ESA轨道机器人与制导导航与控制实验室的一部分。

将SpaceBok放在其侧面，然后将其连接到自由浮动平台，以二维再现零重力条件。从墙壁上跳下来时，其反作用轮使它绕着中间跳跃旋转，让它再次先将脚降落在腔室的另一侧，就像它沿着缩小的单个低重力表面跳跃一样。

亨德里克补充说：“测试进行得非常好，我们甚至使用SpaceBok来玩电子游戏经典游戏Pong的真人游戏。”

测试将在更现实的条件下继续进行，并会越过障碍物，丘陵地形和现实的土壤，最终跳出车门。

Hendrik正在通过ESA的网络合作伙伴计划在ESTEC学习，该计划旨在利用高级学术研究进行空间应用。