Мы уже видели роботов, которые могут ходить, бегать и даже делать сальто, но теперь студенческая команда работает над прототипом робота-ровера, который прыгает, как антилопа-прыгун (спрингбок). Спроектированный и построенный студентами из ETH Zurich и ZHAW Zurich, SpaceBok, тестируемый в техническом центре ESA — ESTEC в Нидерландах, предназначен для перемещения в условиях лунной гравитации с помощью контролируемых границ в пространстве, когда все четыре ноги отрываются от земли.
Когда миссия «Аполлон-11» приземлилась на Луну, одной из задач, поставленных Нилу Армстронгу и Баззу Олдрину, было научиться передвигаться по Луне при одной шестой земной гравитации. Хотя оба астронавта уже тренировались в условиях симулированной лунной гравитации, ничто не заменит реальную вещь, поэтому в рамках двух с половиной часов первого в истории лунного похода два человека попробовали ходить при реальной лунной гравитации.
Астронавты обнаружили, что обычная ходьба в скафандре не очень практична при низкой гравитации, когда можно легко прыгнуть в высоту до 1 метра. Вместо этого они узнали, что могут очень хорошо передвигаться, прыгая обеими ногами вместе, как кенгуру.
Робот SpaceBok может прыгать на высоту до 2 метров на Луне, что означает, что он может двигаться с удивительной скоростью — немного медленнее как скачущая лошадь или спрингбок. Однако, когда четвероногий робот прыгает, и все четыре ноги теряют контакт с поверхностью, стабильность становится реальной проблемой, поскольку теперь это, по сути, крошечный космический корабль на крошечной баллистической траектории.
«Вместо статической ходьбы, когда по крайней мере три ноги постоянно находятся на поверхности, динамическая ходьба позволяет совершать передвижение с полными фазами полета, во время которых все конечности отрываются от земли», — говорит руководитель проекта Хендрик Колвенбах.
«Животные используют динамические походки из-за их эффективности, но до недавнего времени вычислительная мощность и алгоритмы, необходимые для управления, затрудняли их реализацию на роботах. В условиях низкой гравитации Луны, Марса или астероидов, такой способ передвижения оказывается очень эффективным».
SpaceBok использует ноги со встроенными пружинами, которые служат в качестве единиц накопления энергии для поглощения воздействия каждой посадки, а затем повторно использует силу для следующего прыжка.