机器人上月球该怎么行走?
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机器人上月球该怎么行走?

2018-09-27 阅读167次

美国宇航局送到火星上的火星车已经遇到了问题,火星车的轮子陷入了沙地中,再也跑不出来。这个糟糕的局面让科学家开始思考,未来派遣机器人探索火星、月球等星球的时候,如果机器人想要顺利走路,可能得换个姿势了。

双脚比四轮好使

月球机器人如何行走最合适?最近,日本科学家对这个问题进行了研究。他们通过计算机模拟后发现,双足机器人可能比装上轮子的机器人更适合在月球表面行走。

这个研究有点儿违反我们的直觉。在重力只有地球六分之一的月球上有过行走经历的宇航员知道,自己在运动的时候,很容易腾空而起,要想在月球上始终保持自己一只脚着地向前行走,是非常困难的。说实话,对于人类来说,在月球表面奔跑都比行走要容易。

但是对于一个双足机器人来说,当它在行走时,如果用电脑计算出自己有可能会在月球表面摔倒,由于重力很低,它的摔倒过程会很缓慢,于是机器人有充足的时间调整自己的行走姿势,而且双足机器人不会像火星车那样,陷入沙坑中无法自拔,它可以缓慢但却坚定地迈着步伐,一步步走出沙坑。

蹦着走更合理

要让双足机器人能够轻松地在月球上漫步,日本科学家还计算了许多其他数据。比如他们发现,当给机器人设计了强壮的双腿,让它能够在月球表面跳起1.5米高时,这种机器人虽然行走起来更有力,但身体在运动的时候却很不稳定。而当适度地减少月球机器人双腿的力量,让机器人只能跳起0.8米时,它身体的稳定性大大提高了,可是虚弱的双腿又带来了另一个麻烦,机器人的运动速度大大下降了。因此,如何找到机器人速度和稳定性的平衡点,是科学家正在研究的问题。

日本科学家提出了一个新颖的解决方案,他们发现,如果让双足月球机器人两只脚一起跳着向前走,可能比两脚交替着地的行走方式更有效率。这一点和在地球上很不一样,在地球上,让机器人像大猩猩一样四足着地行走,不论从速度还是稳定性上,其实都比双足行走要好。可是在月球那样的低重力环境中,让两足机器人缓慢蹦跳着向前运动,运动速度和稳定性的综合效果要比其他行走方式更好。

假如这个研究成果是正确的,并在未来应用到月球机器人的设计上,那么不久我们就将看到许多月球机器人在月球表面上蹦达了,相信那会是很有意思的一幕。


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