Science Robotics 美国斯坦福大学研制了外行星洞穴探测机器人

月球和火星上的悬崖、洞穴和熔岩管已被确定为具有地质和天体生物学研究理想地点。由于其隔绝特性,这些洞穴提供了相对稳定的条件,可以促进矿物质沉淀和微生物生长。在火星上,这些古老的地下环境与火星表面可能适合居住时几乎没有变化,而地球上的生命已经在进化。此外,有遮蔽的洞穴环境可以为未来的人类居住提供场所。因此,人们对探索洞穴状特征的兴趣越来越大,到目前为止,这些特征只能通过基于轨道飞行器的遥感进行检查。这种行星操作需要能够在各种地形中移动和操作的机器人,特别是岩石地形和锚点可能稀疏的垂直或悬垂表面。美国宇航局对这些地点的兴趣激发了洞穴探索机器人的研究。

美国斯坦福大学设计了ReachBot ,它通过抓取具有多个附肢的岩石特征来移动,即使在锚点稀疏的情况下也能穿越需要攀爬的环境。ReachBot 使用轻巧、可伸缩的吊杆作为部件,实现了类似于蛛形纲动物外形。可伸缩吊杆是为天线结构等空间应用开发的,因为它们在卷起时轻巧紧凑,但在展开时很坚固,尤其是在张力下,并且能够将机器人身体的跨度延长许多倍。对于 ReachBot,吊杆的尖端配备了可旋转的手腕和夹具,这些夹具使用微刺阵列来抓取岩石表面。

由于 ReachBot 必须能够在以前未知的洞穴中导航,因此机载传感对于为规划人员识别抓取地点至关重要。现有的攀爬机器人的工作空间相对较小,因此它们的感知系统可以构建详细的表面扫描,以实现抓取位置预测。由于 ReachBot 具有较大的工作空间,因此他们提出了一个基于视觉的两阶段(远近)感知策略来识别岩石特征并估计它们提供强大抓握的能力。

他们在在莫哈韦沙漠的熔岩洞穴(作为火星熔岩洞穴的代表)进行了现场测试,该机器人通过在洞穴和类似地形中操纵自己来运动。该研究的技术贡献包括:ReachBot的3D模拟和运动规划器,确定洞穴环境中运动方面的现有工作差距;在凸起的岩石表面上,配备棘的通用三指夹持器的运动学模型,用于计算用于抓取计划的概率力极限曲面;轻巧的欠驱动夹持器,专门用于在不规则凸面上牢固抓握;从远处识别可抓取地点的感知以及支持抓取建模、抓取位点识别和抓手设计的经验现场数据。

期待该机器人未来可以搭载在马斯克的火箭上,去探索火星洞穴,为打造火星洞穴家园奠定基础。

相关推荐
云卓科技1 小时前
无人机之激光避障篇
科技·安全·机器人·无人机·制造
知来者逆3 小时前
ChemChat——大语言模型与化学的未来,以及整合外部工具和聊天机器人的潜力
人工智能·gpt·语言模型·自然语言处理·机器人·llm·大语言模型
风控牛8 小时前
【chromedriver编译-绕过selenium机器人检测】
java·python·selenium·测试工具·安全·机器人·行为验证
晓星航18 小时前
Docker本地部署Chatbot Ollama搭建AI聊天机器人并实现远程交互
人工智能·docker·机器人
忍界英雄18 小时前
LeetCode:2398. 预算内的最多机器人数目 双指针+单调队列,时间复杂度O(n)
算法·leetcode·机器人
Tisfy19 小时前
LeetCode 2398.预算内的最多机器人数目:滑动窗口+单调队列——思路清晰的一篇题解
算法·leetcode·机器人·题解·滑动窗口
北京搜维尔科技有限公司1 天前
搜维尔科技:OptiTrack将捕捉到的人类动作数据映射到人形机器人的各个关节上进行遥操作
科技·机器人
King's King1 天前
6年前倒闭的机器人独角兽,再次杀入AGV市场
机器人
孔武1 天前
SG-SLAM下载部署安装运行记录
机器人·自动驾驶
云卓科技1 天前
无人机之控制距离篇
科技·安全·机器人·无人机·制造