SpaceBok機器人被設計用於在低重力環境中跳躍
我們已經看到機器人可以完成行走、跑步及後空翻等動作,但現在一個學生團隊正在研究一個能像跳羚一樣跳躍的機器人原型。由蘇黎世聯邦理工學院和蘇黎世應用科技大學設計和建造的SpaceBok正在荷蘭ESA的ESTEC技術中心進行測試,旨在最終使受控跳躍的機器人在月球上更好地完成任務。
月球引力只有地球的六分之一。當阿波羅11號任務降落在月球上時,給予尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林的任務之一就是練習如何在在月球上移動。雖然兩名宇航員都已經在模擬月球重力下訓練,但是真實的東西是無法替代的,所以作為有史以來第一次月球漫步的兩個半小時的一部分,這兩個人花了相當多的時間。
根據瑞士團隊的說法,SpaceBok可以在月球上垂直跳到2米(6.6英尺),這意味著它可以以驚人的速度移動- 有點像跳羚。然而,SpaceBok能夠通過改變步態來適應不同的地形,因為它現在基本上是一個微小彈道上的微小航天器。它現在處於動態行走的領域。
項目負責人Hendrik Kolvenbach說:“與任何時候至少有三條腿保持在地面上的靜態行走不同,動態行走允許完全飛行階段的步態,在此期間所有腿都離開地面。動物利用動態步態提供效率,但直到最近,控制所需的計算能力和算法使得在機器人上實現它們具有挑戰性。對於月球、火星或小行星等低重力環境,跳離地面這樣的事情就變成了一種非常有效的方式。“
SpaceBok使用帶有彈簧的腿,作為能量存儲單元來吸收每次著陸的衝擊力,然後重新使用力量進行下一次跳躍。此外,它配備了一個跳羚沒有的東西- 一個反應輪,允許自己像衛星一樣定向自己。
到目前為止,該團隊已經設法讓SpaceBok在模擬月球引力下重複跳躍到高達4.3英尺(1.3米)的高度。他們還建立了模擬小行星極低重力的測試設施,機器人將在飛行中花費更多的時間。
為此,他們在ESA的軌道機器人和導航和控制實驗室使用了軌道機器人集成技術工作台(ORBIT)。它被描述為荷蘭最平坦的地板,它的環氧樹脂表面尺寸為15.7×29.5英尺(4.8×9米)。該團隊將SpaceBok安裝在自由浮動平台的側面,因此它可以從一個面跳到另一個面。當它“漂浮”過來時,它使用它的反作用輪轉動,因此它總是“向上”。
“測試進展得非常好,我們甚至使用SpaceBok來玩經典視頻遊戲《Pong》的真人遊戲,”Kolvenbach說道。
之後的測試將把SpaceBok放置在包括障礙物、丘陵地形和真實土壤的環境中,然後進行戶外測試。