|  | 9 сентября 2015 | Космос и Авиация, Робототехника

Прыгающий робот "Hedgehog" будет производить исследования на поверхности комет и астероидов

Робот Hedgehog


Кометы и астероиды являются наиболее интересными объектами с точки зрения наук, изучающих строение, историю и процессы, происходящие в нашей Солнечной системе. Все эти объекты состоят из исконного материала, материала, из которого в далеком прошлом сформировались все объекты системы и внутри которого могут содержаться органические химические соединения, которые дали начало всем формам жизни на Земле. Но реализация автоматической миссии по изучению комет и астероидов сопряжена со многими трудностями, что весьма наглядно продемонстрировала миссия Европейского космического агентства Rosetta, спускаемый модуль которой под названием Philae совершил крайне неудачную посадку на поверхность ядра кометы 67P/Чурюмова-Герасименко.

Напомним, что небольшой модуль Philae успешно достиг поверхности ядра кометы и вошел с нею в контакт. Но гарпунная система модуля не сработала, модуль отскочил от поверхности назад в космос. Совершив череду подскоков, модулю наконец удалось закрепиться на поверхности далеко от намеченного места в точке, неблагоприятной для продолжения работы и проведения научных исследований.

Робот Hedgehog #2


Основной проблемой, вызвавшей такое неудачное приземление, является очень слабое по сравнению с земным поле гравитации кометы 67P. В таких условиях даже самый слабый толчок может подбросить робота далеко от объекта его исследований. Из-за этого колесные роботы типа марсоходов будут абсолютно бесполезны на поверхности малых космических тел, малейший поворот колес или неровность поверхности дадут им момент инерции, достаточный для того, чтобы перевернуться.

Для решения проблем передвижения в условиях микрогравитации ученые и инженеры из Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory, JPL), Стэнфордского университета и Массачусетского технологического института работают над созданием робота нового типа, который будет себя чувствовать при микрогравитации как "рыба в воде".

"Hedgehog - это абсолютно новый тип робота, который может подпрыгивать и падать на поверхность вместо того, чтобы перемещаться на колесах или гусеницах" - рассказывает Исса Неснас (Issa Nesnas), глава группы JPL, - "Он имеет форму куба и способен работать вне зависимости от того, на какую из сторон он приземлится".

Конструкция робота Hedgehog


В настоящее время на свете существуют два опытных образца роботов Hedgehog, немного отличающиеся по конструкции. Один из роботов представляет собой куб, а второй - такой же куб, покрытый шипами, которые действуют как своего рода "ноги", позволяя роботу действовать в условиях пыльной поверхности астероидов и комет. Внутри роботов находится система из трех инерционных маховиков, которые способны резко замедляться или ускоряться, благодаря чему угловой момент вращения маховиков преобразуется в поступательное движение. А комбинация угловых моментов маховиков позволяет роботу совершать сложные движения, такие, как маневр "торнадо", предназначенный для высвобождения робота из песчаной ловушки или ямы.

"Управляя скоростью торможения или разгона маховиков, мы можем заставить Hedgehog прыгать так, как нам надо. А сейчас мы исследуем все возможности инерциальной системы, которая имеет свои недостатки и свои преимущества" - рассказывает Марко Павоне (Marco Pavone), исследователь из группы Стэнфордского университета, - "Геометрия расположения шипов оказывает огромное влияние на траектории его прыжков. Экспериментируя с различными вариантами геометрии самих шипов и мест их установки, мы выяснили, что простая кубическая форма обеспечивает максимальную эффективность перемещений. И робота такой кубической формы гораздо проще закрепить и транспортировать в отсеке космического корабля".

Опытный образец робота Hedgehog


Оба робота Hedgehog уже прошли программу испытаний в условиях микрогравитации во время полетов по параболической траектории. И во всех случаях они продемонстрировали высокую управляемость, эффективность и адаптивность к резким изменениям условий окружающей среды.





Ключевые слова:
Робот, Hedgehog, Инерционная, Система, Маховик, Разгон, Торможение, Момент, Движение, Микрогравитация, Комета, Астероид, Rosetta

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Новости с полей кометы 67P: Модуль Philae продолжает оставаться в спящем ре ...
  • Неудачная посадка ставит под угрозу выполнение основной задачи модуля Phila ...
  • Спускаемый модуль Philae миссии Rosetta успешно совершил посадку на поверхн ...
  • Спускаемый модуль Philae отделился от космического аппарата Rosetta и напра ...
  • Космический исследовательский аппарат Rosetta готовится к "пробуждению" и ...




  • 9 сентября 2015 07:52
    #1 Написал: zlat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 481
    Что-то эти кометоходы еще больше подскакивают, чем спускаемые колесные модули. При таких прыжках и улететь с кометы недолго.
        
    9 сентября 2015 08:47
    #2 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3766
    Цитата: zlat
    При таких прыжках и улететь с кометы недолго

    На таком принципе работают системы ориентирования в пространстве космических телескопов. Так, что если система управления будет работать нормально, то никто никуда не улетит, подпрыгнет, а затем маховики скомпенсируют момент движения, эта штука зависнет на месте и медленно двинется назад под влиянием микрогравитации.


    --------------------
        
    9 сентября 2015 09:23
    #3 Написал: zlat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 481
    а затем маховики скомпенсируют момент движения

    Это как это? После прыжка единственное, что они смогут, так это ориентацию кубика поменять(как вы уже сказали, как в космических телескопах), а с полученным импульсом уже ничего не смогут поделать. И если подпрыгнет сильнее чем надо, то улетит и не вернется.
        
    9 сентября 2015 13:46
    #4 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 385
    Такая конструкция и надежность снизит и функциональность, никаких серьезных приборов он таскать не сможет.
    А вот где бы пригодился робот с ногами руками, если бы конечно он существовал,
        
    9 сентября 2015 16:27
    #5 Написал: Strilec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 128
    Павук. Із довгими ногами, а на кінчиках - купа гачків. Плюс розумне керування рухами тих ніг, кожної окремо.
    От такий павук зміг би в умовах мікрогравітації підлетіти на мінімальній швидкості, плавно згасити її після контакту, але не забути до погашення скористатися притискаючо силою, щоб кігтиками зачепитись за поверхню. Нерівностей же на кометах вистачає.
        
    10 сентября 2015 16:06
    #6 Написал: Джон

    Публикаций: 0
    Комментариев: 475
    zlat - Оба робота уже прошли программу испытаний в условиях микрогравитации во время полетов по параболической траектории. Вас, наверное, насторожило выражение "прыгать"...? Тогда для вашего "слуха" будет более комфортным выражение "микровращение", слегка прилипающего (под воздействием микрогравитации) к поверхности астероида робота: малейшее вращение, хотя бы на один градус, сдвинет робота с места. Но учитывая очень малую гравитацию и особенность его формы ( шиповидный куб или просто куб), он не просто сдвинется с места, а и немного оторвется от поверхности астероида... - это и будет выглядеть, как прыжок.
        
    11 сентября 2015 14:47
    #7 Написал: Zerger

    Публикаций: 0
    Комментариев: 770
    Маховики крутить - много энергии тратить, лучше уже лепёшку-ползушку скинули =), а ещё проще пустить ракету с гарпуном и магнитным якорем (можно взять две ракеты с собой - 2 попытки), а на втором этапе спускать аппарат на якорь.


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.