近年來(lái)，土衛(wèi)二因其表層冰層下蘊(yùn)藏海洋水系而備受關(guān)注。
在一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)17年的合作中，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)（CMU）的研究人員與美國(guó)宇航局（NASA）噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室合作，創(chuàng)造了一個(gè)自主的蛇狀機(jī)器人——Exobiology Extant Life Surveyor（EELS）。
美國(guó)宇航局的科學(xué)家表示，他們希望利用EELS機(jī)器人在土衛(wèi)二冰冷的地殼下的海洋中尋找生命跡象。相關(guān)論文也登上《Science Robotics》，并作為3月封面。
蛇形機(jī)器人一直被視為在狹窄復(fù)雜環(huán)境中活動(dòng)的首選。相較于傳統(tǒng)機(jī)器人，它們能夠借助纖長(zhǎng)有轆數(shù)十個(gè)鉸鏈?zhǔn)疥P(guān)節(jié)的身形，在障礙重重的區(qū)域自如穿梭。
經(jīng)過(guò)數(shù)年的醞釀，EELS集卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、亞利桑那州立大學(xué)和加州大學(xué)圣地亞哥分校等多家高校的智慧結(jié)晶，彰顯了最前沿的機(jī)器人技術(shù)。
EELS全長(zhǎng)約4米，由10節(jié)相同部件構(gòu)成，整體重量在100公斤左右。每一節(jié)包含3個(gè)執(zhí)行器，前兩個(gè)用于調(diào)整形狀，后一個(gè)控制體表螺紋推進(jìn)。每個(gè)形狀執(zhí)行器均能提供高達(dá)400N·m的峰值扭矩，使EELS擁有廣闊的自由度。
特有的自重復(fù)結(jié)構(gòu)賦予EELS卓越的移動(dòng)能力，其既可借助蛇形曲折避開(kāi)障礙，也能通過(guò)主動(dòng)皮膚螺紋推進(jìn)迅速穿越平坦地帶。
縱觀EELS的系統(tǒng)架構(gòu)，其控制模塊采用分層架構(gòu)，有助于面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的拆解和代碼可維護(hù)性?？刂茖哟螐牡讓佑布噶钜恢鄙仙粮呒?jí)任務(wù)目標(biāo)，每個(gè)層級(jí)控制器都對(duì)上一級(jí)的意圖進(jìn)行分解轉(zhuǎn)譯。比如說(shuō)，執(zhí)行器控制器會(huì)將上級(jí)要求的螺釘速度、形狀等，轉(zhuǎn)化為可被硬件執(zhí)行的具體動(dòng)作。
據(jù)項(xiàng)目研究科學(xué)家Howie Choset教授介紹：“蛇形機(jī)器人的好處在于，它們可以利用它們的許多關(guān)節(jié)和纖細(xì)的體格來(lái)穿過(guò)緊密包裝的體積，并到達(dá)機(jī)械人員無(wú)法到達(dá)的位置?！?
即便在如冰層、沙地、巖石、懸崖等極端環(huán)境，EELS依舊能自如通行。EELS也將利用這些能力蠕動(dòng)到土衛(wèi)二冰層的裂縫中，將幫助機(jī)器人更好地在冰上移動(dòng)，直到它找到一個(gè)裂縫或間歇泉洞爬進(jìn)去。
此外，EELS的“輪子”也十分特別，它與其他蛇形機(jī)器人不同，與其說(shuō)“輪子”，更像“開(kāi)瓶器”。
“當(dāng)這些開(kāi)瓶器旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們會(huì)稍微穿透冰層，但也使該機(jī)構(gòu)能夠向前滾動(dòng)。因此，機(jī)器人具有推動(dòng)自己的能力，不僅具有蛇形運(yùn)動(dòng)，而且這些開(kāi)瓶器輪使其能夠非?？焖俚卮┰奖涞谋砻??！?
來(lái)源：OFweek機(jī)器人網(wǎng)
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