SpaceBok a fost proiectat pentru traseele dificile întâlnite pe satelitul natural al Pământului, dar se pare că va sări peste stâncile, dealurile și văile Planetei Roșii

Continuare Articolul de pe site-ul spacebok.ethz.ch amintește că toți roboții construiți în ultimele decenii pentru a se deplasa pe suprafața altor planete sau pe a unor corpuri cerești care au premis astfel de activități (pe care oamenii au încercat să ajungă și să le „cucerească” pentru cercetări sau explorări) au fost echipați cu roți, cum au fost, și încă mai sunt în activitate, roverele lunare (care parcurg trasee pe Lună) și roverele marțiene (care se deplasează pe Planeta Roșie). Până acum, orice misiune era planificată astfel încât să nu apară pe traseu pante abrupte, denivelări sau terenuri nisipoase, într-un cuvânt o zonă dificilă pe care robotul se poate bloca sau răsturna. Această soluție, de a ocoli sau de a evita zonele de teren greu accesibile, a fost adoptată din cauza limitelor pe care le au roboții cu roți, chiar dacă, privind stabilitatea, viteza și eficiența, aceștia funcționează foarte bine. „Un rover răsturnat cu greu poate reveni la poziția sa normală, iar dacă mai este și blocat, de exemplu între stânci, înseamnă că misiunea lui este încheiată definitiv”. De cele mi multe ori, zonele de interes din punct de vedere științific, de pe Lună sau de pe Marte, sunt acoperite cu denivelări, sunt zone muntoase, văi abrupte și adânci sau cratere, în care „se știe că odinioară au existat lacuri străvechi”, spații inaccesibile roboților care sunt echipați cu roți. Dacă inițiativa studenților de la ETH Zürich și a colaboratorilor acestora (vezi prima parte a articolului publicată luna trecută, dronele.ro/robotul-care-face-salturi… /) se va finaliza cu succes, este posibil să se poată aprecia că după „sloganul” Primii Pași pe Lună să apară și să devină realitate unul nou (acualizat) Primele Salturi pe Marte. Noul sistem, proiectat și realizat ca prototip, are picioare în loc de roți și va putea „aborda” pante abrupte, obținând performanțe superioare pe un teren neuniform sau neregulat, plin cu pietre sau cu alte obstacole naturale, nisipos, sfărâmicios etc.). „Un robot cu picioare, care își poate adapta mersul în funcție de mediu, are capacitatea de a se comuta de la mișcările în salturi pe un teren dificil la deplasările dinamice, eficiente din punct de vedere energetic pe un teren plat” (spacebok.ethz.ch). Robotul SpaceBok a fost construit ca o platformă experimentală pentru examinarea locomoției dinamice și statice a celor patru picioare. „Scopul muncii noastre este de a avansa nivelul de pregătire tehnologică a roboților cu picioare pentru explorarea spațiului”. Dacă va ajunge pe Marte, un robot cu picioare ar explora un teren care până acum nu putea fi abordat de cei pe roți, poate „va pătrunde chiar și în peșterile misterioase ale planetei”. Deși apar noi provocări, se dorește ca SpaceBok să poată sări în gravitația redusă până la 2 m înălțime.

După ce se desprinde de sol, robotul cu picioare trebuie să se stabilizeze pentru a reveni în siguranță, asemenea unei nave spațiale. Pentru a-și controla orientarea, SpaceBok folosește o „roată de reacție” (RW, reaction wheel), numită uneori „roată de impuls”, un model de volant (mecanism a cărui parte principală este o roată în mișcare) utilizat pentru controlul poziției pe trei axe și utilizat în principal la navele spațiale, oferind precizie la poziționare. Acest dispozitiv este deosebit de util atunci când o navă spațială trebuie rotită cu unghiuri foarte mici, cum ar fi, de exemplu, pentru menținerea unui telescop îndreptat către o stea. SpaceBok va trebui ca într-o variantă viitoare să-și poată schimba atât modul de deplasare cât și forma picioarelor. Pentru a merge pe solul Planetei Roșii un robot cu patru picioare are nevoie de flexibilitate, dar este mai sigur când folosește locomoția statică decât atunci când folosește locomoția dinamică, care se apropie de modul în care se mișcă animalele cu patru picioare. După ce SpaceBok a urcat cu abilitate dealul marțian, simulat în incinta laboratorului, Hendrik Kolvenbach, de la ETHZ, autorul principal al studiului, a declarat, „Am vrut să arătăm că aceste sisteme, care acum funcționează dinamic, pot merge de fapt pe nisipul marțian. Aceasta este o tehnologie care are mult potențial pentru viitor”. Domnia sa a adăugat că, în timp ce la mișcarea dinamică este nevoie de cel puțin două picioare care împing înainte, asigurând economie de energie și viteză, la deplasarea prin salturi este nevoie de mai multă forță, pentru a ridica de pe sol toată greutatea robotului. În zone de șes, pentru a ajunge din punctul A în punctul B, robotul va folosi un mers dinamic (pentru a se mișca mai repede și a economisi energie) în timp ce dacă încearcă să urce un deal deosebit de alunecos sau cu asperități se trece la un mers static (pentru a merge mai sigur, dar sacrificând energie).

În timpul testelor, robotul experimental SpaceBok nu s-a răsturnat în timp ce se deplasa în pantă. Imaginile prezentate în acest articol au fost preluate de pe futurism.com, spacebok.ethz.ch și wired.com. O altă problemă dificilă care a trebuit rezolvată a fost „strategia de identificare a traseelor”. Robotul patruped SpaceBok a fost echipat cu un algoritm proiectat special „care a monitorizat tot timpul consumul de energie pentru a determina automat calea de parcurs cea mai eficientă” (wired.com). În timp ce urca panta, robotul a optat pentru schimbări de direcție, cu mișcări în zig-zag, în loc să se grăbească în sus pe deal, „ceea ce ar fi fost mai mult o luptă și, prin urmare, un consum mai mare de putere”. După cum spune Tønnes Frostad Nygaard, care studiază locomoția cvadrupedă în cadrul unității de cercetare în domeniul apărării din Norvegia (Norwegian Defense Research Establishment, în limba nordică Forsvarets forskningsinstitutt, prescurtat FFI), interacțiunea dintre hardware-ul și software-ul unui robot cu mediul înconjurător „face parte dintr-o tendință mai largă din domeniul roboticii”. Va urma.