или войти через:
Ваша корзина пока пуста
favorite_border
Доступно только зарегистрированным пользователям

Робот-ёж Hedgehog из JPL для исследования астероидов и комет (+видео)

schedule 09.09.2015 в 06:43 link Hedgehog JPL робот-исследователь
​Традиционные марсоходы ездят на колесах или на гусеницах. Но на маленьком теле, таком как астероид или комета, условия низкой гравитации и шероховатые поверхности делают традиционные способы передвижения все более опасными.

Встречайте Hedgehog: новая концепция  робота, который специально предназначен для преодоления проблем прохождения малых космических тел. Проект разработан совместно учеными Лаборатории реактивного движения NASA(JPL) в Пасадене, штат Калифорния; Стэнфордского университета, штат Калифорния и Массачусетского технологического института в Кембридже, - сообщает Robotics.ua.



Принцип конструкции робота

«Hedgehog (ёжь) является роботом, который будет прыгать и кувыркаться на поверхности, а не передвигаться на колесах. Он имеет форму куба и может работать независимо от того, на какую сторону он приземляется», - сказала Неснас Исса (Issa Nesnas), лидер команды в JPL.

Основная концепция представляет собой куб с шипами, который двигается и тормозит за счет внутренних колес-маховиков. Шипы защищают тело робота от местности и выступают в качестве ног, прыгая и кувыркаясь.

«Шипы могут также нести инструменты, такие как тепловые зонды для измерения температуры поверхности», - сказала Nesnas.

Два прототипы Hedgehog - один из Стэнфорда и один из JPL, были протестированы на борту самолетов C-9 NASA для исследований микрогравитации в июне 2015 года в течение четырех рейсов, эти роботы продемонстрировали несколько типов маневров, которые будут полезны для движения на малых телах с пониженной гравитацией. Исследователи протестировали эти маневры на различных материалах, которые имитируют широкий спектр поверхностей: песчаные, грубые и скалистые, скользкие и обледенелые, мягкие и рыхлые.

«Мы показали впервые наши прототипы роботов, выполняющие контролируемые прыжки и кувырки в подобной комете среде», - сказал Роберт Рид, ведущий инженер по проекту в JPL.
Простейшим приемом Hedgehog является «рыскание» или поворот на месте. Указав себе правильное направление, Hedgehog может прыгать на большие расстояния с использованием одного или двух лучей, прыгать на короткие расстояния, переворачиваясь с одной стороны на другую. Hedgehog, как правило, совершает большие прыжки в сторону цели, и как она становится ближе, делает прыжки поменьше.

Во время одного из экспериментов на параболических полетах исследователи подтвердили, что робот также может выполнить маневр «торнадо», в котором он агрессивно вращается для запуска себя с поверхности. Этот маневр может быть использован, чтобы увернуться от песчаной воронки или других ситуаций, в которых он в противном случае застрял бы.

Прототип Hedgehog из Лаборатории реактивного движения имеет восемь шипов и три маховики. Он весит около 5 кг, но исследователи предполагают, что он может весить более 9 кг с инструментами на борту, такими как камеры и спектрометры. Прототип из Стэнфорда немного меньше и легче, и он имеет более короткие шипы.

Оба прототипа маневрируют, вращаясь и останавливаясь на три внутренних маховика, используя двигатели и тормоза. Тормозные механизмы отличаются между двумя прототипами. Версия JPL использует дисковые тормоза, а прототип из Стэнфорда использует ремни трения, чтобы резко остановить маховики.

«Контролируя торможение маховиков, вы можете отрегулировать угол перескока робота. Идея в том, чтобы проверить две тормозных системы и понять их преимущества и недостатки», - сказал Марко Павоне, лидер команды Стэндфордского университета, который изначально предложил идею Hedgehog в 2011 году.

«Геометрия шипов у Hedgehog имеет большое влияние на его траекторию скачкообразного изменения. Мы экспериментировали с несколькими конфигурациями шипов и обнаружили, что форма куба обеспечивает лучшую производительность в прыжках. Структура куба также проще в изготовлении и упаковке в космическом корабле», - сказал Бенджамин Хокмен, ведущий инженер по проекту в Стэнфорде.

Исследователи в настоящее время работают над автономией Hedgehog, пытаясь увеличить, насколько роботы могут делать сами, без инструкций от Земли. Их идея в том, что на орбите корабль-носитель смог бы передать сигналы от робота, подобно тому, как это делают марсоходы NAS ACuriosity и Opportunity, общаясь через спутники, вращающиеся вокруг Марса. Корабль-носитель будет также помогать роботам с навигацией и определением их позиций.

Строительство робота Hedgehog относительно низкой стоимости по сравнению с традиционным марсоходом, и сразу несколько роботов могут быть собраны вместе для полета, - говорят исследователи. Корабль-носитель может выпустить много роботов сразу или поэтапно, давая им возможность распространяться, чтобы сделать открытия, ранее неизведанные никем.

По данным robotics.ua, робот Hedgehog в настоящее время находится во второй фазе развития в рамках Программы инновационных передовых концепций NASA (NIAC) и возглавляется Павоне. Развитие полета и тестирование были поддержаны Фондом инноваций NASA (CIF) и программой возможностей полета NASA (FOP),которые были проведены во главе с Nesnas. Программы NIAC, CIF и FOP NASA проходят в штаб-квартире агентства в Вашингтоне. Лаборатория реактивного движения управляется Калифорнийским технологическим институтом в NASA.

Видео



Комментарии: