Трехногий робот, прыгающий по астероидам, прошел испытания в невесомости

Трехногий робот однажды сможет прыгать по поверхности астероидов в поисках ценных минералов. Робот, известный как SpaceHopper, недавно прошел испытания в полете самолета в условиях невесомости.

Программа SpaceHopper была впервые запущена два с половиной года назад как студенческий исследовательский проект в университете ETH Цюриха в Швейцарии.

SpaceHopper направлен на решение проблемы эффективного исследования небесных тел с низкой гравитацией, таких как астероиды и малые спутники планет. 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, который сделан 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.

Встроенное программное обеспечение на основе глубокого обучения контролирует совместные движения ног, позволяя роботу выполнять ряд конкретных функций. Эти функции включают в себя инициирование прыжков, поддержание правильной ориентации тела робота 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 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 не позволяя роботу упасть.

Первоначальные испытания этих функций были проведены в лаборатории ETH Zurich, где робот был прикреплен к противовесу и вращающемуся подвесу для имитации условий низкой гравитации на карликовой планете Церера.

После этого 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.

Во время полета робот неоднократно подпрыгивал с пола самолета – в определенном направлении – и сохранял правильную ориентацию в воздухе. 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 той конструкцией. Фактически, при общем весе 5,2 кг робота можно было бы перенести и развернуть с небольшого беспилотного космического спутника CubeSat.