機(jī)器人正在探索一個(gè)模擬的外星環(huán)境
即使一個(gè)機(jī)器人失敗了,其余的團(tuán)隊(duì)成員也可以抵消它的損失。
背景
雖然探測(cè)器取得了令人難以置信的發(fā)現(xiàn),但它們的輪子可能會(huì)拖慢它們的速度,而不穩(wěn)定的地形可能會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞。雖然沒(méi)有東西可以取代“毅力號(hào)”探測(cè)器,但有時(shí)探測(cè)器可能會(huì)需要一些幫助,而這一點(diǎn)可以通過(guò)一小群四條腿的機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)。
它們看起來(lái)像巨大的金屬昆蟲,但由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員定制的三個(gè)ANYmal機(jī)器人已經(jīng)在盡可能接近月球和火星惡劣地形的環(huán)境中進(jìn)行了測(cè)試。能夠行走的機(jī)器人可以協(xié)助未來(lái)的探測(cè)器,并減輕銳利邊緣或松散巖屑失去牽引力而造成損壞的風(fēng)險(xiǎn)。ANYmal的腿不僅可以幫助它們跨越障礙物,而且這些機(jī)器人最有效的工作方式是團(tuán)隊(duì)合作。它們每個(gè)都專門為特定的功能而設(shè)計(jì),但仍然足夠靈活,可以相互補(bǔ)充——如果一個(gè)出現(xiàn)故障,其他機(jī)器人可以接管它的任務(wù)。
研究團(tuán)隊(duì)在最近發(fā)表于《科學(xué)機(jī)器人學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究中表示:“我們的技術(shù)可以使機(jī)器人能夠調(diào)查目前使用輪式探測(cè)車系統(tǒng)無(wú)法到達(dá)的月球和火星上具有科學(xué)變革意義的目標(biāo)?!毖芯繄F(tuán)隊(duì)在最近發(fā)表于《科學(xué)機(jī)器人學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究中表示:“我們的技術(shù)可以使機(jī)器人能夠調(diào)查目前使用輪式探測(cè)車系統(tǒng)無(wú)法到達(dá)的月球和火星上具有科學(xué)變革意義的目標(biāo)?!?/p>
三張牌面相同的牌
瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了每個(gè)半自主機(jī)器人,使它們能夠獨(dú)立工作,也可以一起工作。它們足夠?qū)I(yè)化以應(yīng)對(duì)特定任務(wù),但也相似到可以在一個(gè)機(jī)器人出現(xiàn)故障時(shí)替換。由于它們不能自主運(yùn)作,某些科學(xué)家和操作人員的參與是必要的。
每個(gè)機(jī)器人都配備了激光雷達(dá)傳感器。除了激光雷達(dá)和腿之外,每個(gè)模型都有一些差異。Scout模型的主要目標(biāo)是使用RGB相機(jī)勘測(cè)周圍環(huán)境。這個(gè)機(jī)器人還使用另一個(gè)成像器使用濾波器來(lái)映射感興趣的區(qū)域和物體,讓不同光譜區(qū)域的光線通過(guò)。在演示中,Scout向一個(gè)行星科學(xué)家和操作人員團(tuán)隊(duì)發(fā)送其圖像,他們決定哪些區(qū)域最適合探索。
科學(xué)家模型有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),它有一個(gè)帶有MIRA(Metrohm即時(shí)拉曼分析儀)和MICRO(顯微成像儀)的機(jī)械臂。MIRA能夠通過(guò)散射光來(lái)識(shí)別展示區(qū)表面材料中的化學(xué)物質(zhì),而手腕上的MICRO則能夠近距離成像?;旌闲蜋C(jī)器人則介于偵察機(jī)和科學(xué)家機(jī)器人之間,幫助測(cè)量科學(xué)目標(biāo)(如巨石和隕石坑)。
未來(lái)的夢(mèng)之隊(duì)未來(lái)的夢(mèng)之隊(duì)
這支小組成功的原因在于冗余性。盡管每個(gè)機(jī)器人都具有獨(dú)特的功能,但三個(gè)機(jī)器人都共享一些硬件和軟件功能。機(jī)器人設(shè)計(jì)時(shí)考慮了故障的可能性。如果其中一個(gè)機(jī)器人出現(xiàn)問(wèn)題,冗余功能將使其余兩個(gè)機(jī)器人能夠?yàn)樗峁┲С?,同時(shí)利用它們自己的專業(yè)功能完成自己的任務(wù)。這支小組成功的原因在于冗余性。盡管每個(gè)機(jī)器人都具有獨(dú)特的功能,但三個(gè)機(jī)器人都共享一些硬件和軟件功能。機(jī)器人設(shè)計(jì)時(shí)考慮了故障的可能性。如果其中一個(gè)機(jī)器人出現(xiàn)問(wèn)題,冗余功能將使其余兩個(gè)機(jī)器人能夠?yàn)樗峁┲С?,同時(shí)利用它們自己的專業(yè)功能完成自己的任務(wù)。
這些機(jī)器人在類似于月球表面的一個(gè)測(cè)試場(chǎng)地和兩個(gè)類似于火星表面的測(cè)試場(chǎng)地中證明了自己,所有這些都是盧森堡Alzette的ESA / ESRIC空間資源挑戰(zhàn)賽(SRC)的一部分。值得注意的是,這三個(gè)機(jī)器人探索了月球南極的類比場(chǎng)地,即Artemis 3宇航員最終將降落的地方。
對(duì)于宇航員冒險(xiǎn)前往某些區(qū)域可能很危險(xiǎn),因此可能需要機(jī)器人探索危險(xiǎn)的領(lǐng)土。這就是為什么這些機(jī)器人要面對(duì)從隕石坑,大石頭和散落的月球表層物質(zhì)到硬化熔巖床(稱為海)的一切挑戰(zhàn)。
在地球上最接近月球表面的地方,機(jī)器人調(diào)查了最具科學(xué)興趣的物體,并將數(shù)據(jù)發(fā)送回進(jìn)行進(jìn)一步分析。他們?cè)谄渌虑蝾惐葓?chǎng)地和曾經(jīng)用于測(cè)試ExoMars漫游車的火星類比場(chǎng)地中也經(jīng)歷了類似的挑戰(zhàn)。
研究人員希望繼續(xù)為這些機(jī)器人升級(jí),例如完全自主,以便它們可以自行操作和重新分配任務(wù)。他們?cè)谘芯恐羞€表示:“更高的自主性將進(jìn)一步提高系統(tǒng)應(yīng)用的可擴(kuò)展性,包括更具挑戰(zhàn)性的通信應(yīng)用,如火星探測(cè)?!?mark hidden color="red">文章來(lái)源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-603344.html
未來(lái),類腿機(jī)器人可能會(huì)加入漫游車和空中航天器,進(jìn)入漫游車無(wú)法訪問(wèn)的危險(xiǎn)區(qū)域,并使探索更加高效。團(tuán)隊(duì)合作確實(shí)可以在空間中實(shí)現(xiàn)這個(gè)諺語(yǔ)式的夢(mèng)想文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-603344.html
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