Однажды трехногий робот сможет прыгать по поверхности астероидов в поисках ценных минералов. Бот, известный как SpaceHopper, недавно был испытан в полете самолета в условиях невесомости.
Программа SpaceHopper была впервые запущена два с половиной года назад в рамках студенческого исследовательского проекта в университете ETH Цюриха. в Швейцарии.
Он направлен на решение проблемы эффективного исследования небесных тел с низкой гравитацией, таких как астероиды и спутники. Такие тела могут не только содержать столь необходимые вещества, такие как редкоземельные металлы, но и помочь ученым лучше понять формирование Вселенной.
В своей нынешней форме робот SpaceHopper состоит из треугольного корпуса из аэрокосмического алюминия с шарнирно-сочлененными ногами в каждом углу. Каждая из этих трех ног, в свою очередь, имеет коленный и тазобедренный суставы: два двигателя приводят в движение бедро с помощью механизма дифференциального привода, а другой двигатель приводит в движение колено.
Поскольку у робота с треугольным телом нет назначенной передней или задней части, он может легко двигаться в любом направлении.ETH Zurich/Jorit Geurts
Встроенное программное обеспечение на основе глубокого обучения контролирует комбинированные движения ног, позволяя робот, выполняющий ряд определенных функций. Эти функции включают в себя инициирование прыжков, поддержание правильной ориентации тела бота во время полета и выполнение контролируемых приземлений в заранее определенных местах.
Все девять моторов на ногах работают вместе, чтобы запустить SpaceHopper высоко над поверхностью астероида во время прыжка. Когда робот впоследствии находится в полете, он сохраняет вертикальное положение, выборочно выдвигая или убирая ноги, чтобы сместить центр массы по мере необходимости. При приземлении его ноги сгибаются, поглощая удары и предотвращая падение бота.
Первоначальные испытания этих функций проводились в лаборатории ETH Zurich, где робот был прикреплен к противовесу и вращающемуся подвесу. для моделирования условий низкой гравитации карликовой планеты Церера.
Однако в конце прошлого года членам студенческой команды удалось совершить на SpaceHopper параболический полет Air Zero G, организованный Европейским космическим агентством и французской компанией Novespace. В таких полетах авиалайнер Airbus A310 летит по серии восходящих и нисходящих дуг, создавая при этом короткие периоды невесомости внутри самолета.
Робот SpaceHopper размахивает ногами, чтобы сохранить ориентацию во время полета Air Zero G. Николя Куртиу
Во время полета 2023 года робот неоднократно прыгал с пола самолета – в определенном направлении – и сохранял правильную ориентацию в воздухе. Основные моменты испытаний можно увидеть на видео ниже.
Следует отметить, что команда ETH Zurich ранее разработала четвероногого-робота, прыгающего по астероидам, под названием SpaceBok. Трехопорная компоновка SpaceHopper призвана уменьшить размер и вес по сравнению с этой конструкцией. Фактически, при общем весе 5,2 кг (11,5 фунта) робота можно было бы перенести и развернуть с небольшого беспилотного космического корабля CubeSat.
Использование прыгающего робота для исследования астероидов
