Визучил изображение сепаратора с использованием механизма прикрепления для изучения поверхности планеты. Кредит: Юсуке Танака, Альзин Чжу и Деннис Хонг.
Недавний технологический прогресс открыл новые возможности для разработки роботизированных систем, включая космические космические корабля для исследования других планет. Эти новые системы могут в конечном итоге способствовать нашему пониманию нашей галактики и уникальных характеристик многих небесных объектов, которые он содержит.
Исследователи в ОтправлятьЛаборатория робототехники и механизмов Калифорнийского университета в Лос -Анджелесе (UCLA) спроектирована Лопаться (Робот, изучающий пространство, пространство и технологию планетарного прикрепления), система с несколькими роботами для разведки планеты, состоящей из двух четвероногих роботов менее 10 кг, соединенных крепежом.
Их предлагаемая система, которая должна быть представлена на аэрокосмической конференции IEEE (Aerocons) 2025, может прыгать на поверхности Луны или астероидов, собирая данные из окружающей среды. Работа также опубликовано на arxiv Предварительный сервер.
«Вдохновение для этого исследования возникает из -за проблем локомоции и контроля отношения (контроль 3D -ориентации) в условиях низкой гравитации, таких как луна или астероиды», -сказал Tech Xplore, первого автора газеты Tech Xplore Yusuke Tanaka.
«Традиционные роверы — большие, тяжелые и медленные, ограничивая область и эффективность исследования планеты.
«Решения с воздуха, такие как беспилотники, могут наблюдать за большими областями, чем роверс, но они не являются практичными из -за отсутствия атмосферы на луне или астероидах. Наша работа исследует альтернативу — разблокировка динамических скачков и последовательных в сочетании с инерционным морфированием для стабильности при полете в полете в полете в полете в полете. в полете.
Исследовательская группа Romela ранее представила робота для лазания лимба, которого они прозвали Ssaller (робот по разведке автономного скалолазания улучшил позвоночник), который был разработан для разведки планеты.
Однако, когда они протестировали этого робота, они обнаружили, что он двигался медленно, как когда они ходят, так и на поверхности. Таким образом, они решили изучить методы для повышения его эффективности, не значительно изменив ее глобальную структуру.
«Основная цель этой статьи состояла в том, чтобы продемонстрировать контроль подзарения путем совещания инерции путем настройки инерции с изменениями в конфигурациях конечностей и длине прикрепления, что делает сепаратор роботом массой и эволюционным решением для планета. Исследование, — сказал Танака.
«Наши — один из первых подходов (если не первый), который достиг контроля отношения путем переворачивания инерции с прогнозирующей моделью модели (MPC)».
В своем новом исследовании Танака и его коллеги представили механизм инерционного морфинга, основанный на MPC. Этот механизм регулирует ориентацию их робота, в то время как он летит и улучшает его стабильность.
«Механизм инерционных морфейтов использует теорему теннисной ракетки (эффект Джанибекова), в которой описывается, как объекты с асимметричной инерцией могут чувствовать спонтанные пласти, когда они поворачиваются вокруг своей промежуточной оси», — сказал Танака.
Рендеринг изображения полета в полете. Кредит: Юсуке Танака, Альзин Чжу и Деннис Хонг.
«Наш контроллер отношения, основанный на инерционном морфинге, использует этот принцип, чтобы обеспечить агрессивную стабилизацию стабильности полета в воздухе контролируемым образом».
В статье исследователей описывается дизайн новой роботизированной системы, прозвалив сепаратор, включая спецификации привода, необходимые для ее работы. Робот состоит в основном из двух маленьких четвероногих роботов, называемых полуоспланизаторами, которые связаны привязанностью, образуя структуру гантелей.
«Члены робота достаточно сильны, чтобы прыгать под уменьшенной гравитацией, но им требуется стабильный контроль на полпути», — сказал Танака. «Вместо того, чтобы полагаться на тяжелые реакционные колеса или газовую тягу к управлению отношением, сепаратор динамически изменяет свою инерцию, регулируя длину прикрепления и позиционирование своих членов».
Новая система, разработанная этой исследовательской группой, может иметь различные преимущества по сравнению со многими роботами, которые ранее предлагались для планетарного исследования. Одним из его основных преимуществ является его массовая эффективность, которая устраняет необходимость в выделенном оборудовании для управления отношением, такими как газовые топлива, реакционные колеса или улучшенные крылья и ловкость.
«Механизм привязанности также полезен для планетарного исследования», — сказал Танака. «Например, хем-писатель может войти в кратер или пещеру, в то время как другая сторона закреплена на поддержку. Наша успешная локомоция скачка эффективна, потому что он может хранить энергию вращения вращения, что означает, что он может продолжать ускоряться с каждым прыжком. «
Дизайн робота сепаратора и механизм, лежащий в основе его передвижения, может быть особенно хорошо подходит для исследования среды с низкой гравитацией. В этих средах обычные колесные роботы оказались неэффективными, в то время как воздушные роботы не всегда легко развернуть.
«Наши результаты показывают, что сепаратор может контролировать осанку робота в воздухе с помощью техники совещания инерции с MPC в нашем моделировании», — сказал Танака. «Мы использовали MPC, чтобы показать, что система может регулировать его угловую скорость / ориентацию и поддерживать стабильность, не требуя внешних сил или количества движения».
Исследователи рассматривают развертывание своих роботизированных систем как робота Essiaim, которое может эффективно пересечь и исследовать большую и неструктурированную среду. Инерционный морфический механизм, основанный на MPC, который они разработали, также может быть применен к другим роботам, а также спутникам и космическим кораблям, чтобы улучшить их стабильность в космосе.
«Наше будущее исследование будет сосредоточено на опыте сепаратора в моделировании высокой верности для дальнейшей проверки MPC сочетания инерции, в которой моделирование физики и движение более точных роботов», — добавил Танака. «Эта статья является частью проекта Splitter, нашей фундаментальной работы, которая ищет технологии, необходимые для разработки оборудования для сепаратора».
В настоящее время команда UCLA Romela работает над дальнейшим улучшением оборудования своего робота. Например, они сосредоточены на разработке новых приводов и механизмах обнаружения сепараторов, которые могут расширить их способности.
«Экспертиза нашей лаборатории заключается в роботах ног, в основном для сухопутного движения на земле. Из того, что мы узнали из наших десятилетий исследований в разработке этих систем, теперь мы применяем их к космическим приложениям, что снова вводит совершенно новый набор сложных задач. «»
Доктор Деннис Хонг, проект проекта и директор Romela, рассказал Tech Xplore: «С новыми проблемами мы создаем новые решения и новые знания, которые делают эту работу более значимой и интересной».
Больше информации:
Юсуке Танака и др. Прикрепленные переменные механизмы для контроля инерционного отношения через модульного робота, чтобы прыгать, arxiv (2025). Doi: 10.48550 / arxiv
© 2025 Science X Network
Цитировать: Модульная конструкция роботов использует скачок, прикрепленный к планетарной разведке (2025, 11 февраля), восстановлен 12 февраля 2025 года от
Этот документ подлежит авторским правам. В дополнение к любой справедливой программе для частных или исследовательских целей, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только для информационных целей.
