真正的德国制造!上天能登火星,入海能勘探资源,地面还能搜索救援
从2014年10月24日开始,在德国航天中心DLR空间管理局的资助下,德国人工智能研究中心DFKI与德国布莱梅大学共同在位于美国犹他州半沙漠地区对他们研发的火星探测车进行了为期4周的太空实验。此次实验的主角是SherpaTT和Coyote III,它们要在这片荒芜的沙漠中经受耐力和压力测试,并完成模拟任务。
目前,德国人工智能研究中心DFKI已经开发、建造和装备了许多功能的漫游车。其中SherpaTT的四条长腿都配备了轮子,所以他能够在各种艰难的地形中轻松移动。其配备了内部电源、激光雷达传感器、摄像机等,能够详细感知周围环境,并且具有定向能力,可自主探测环境。
该漫游车配备了6个标准化的机电接口,其中一个为操作器接口。借助着6个标准化的机电接口,漫游车可以重新配置机械模块和负载项目,以匹配当前的任务。例如,他可以配备模块化采样装置来和队友Coyote III配合工作。
SherpaTT的总重量约为150公斤。由于其4个悬挂装置中都配备有自锁齿轮,漫游车在处理高附加载荷时,可以做到不增加能量消耗的前提下保持身体姿势。
除外太空探测外,SherpaTT还可以应用于其他地球场景,如搜索救援工作等。若对悬挂单元进行防水设计还可以将其应用于深海勘探中。
SherpaTT的“小兄弟”,微型车CoyoteIII,可以以每小时约5公里的速度在崎岖的地形行驶 - 大约是SherpaTT的两倍。这种速度是由于其特殊的星轮,它可以适应多种多样的土壤条件。
Coyote III配备有电源、车载传感器套件和计算机,能够执行自主探测任务。具有两个标准化的机电接口,允许接入有效的载荷元素,如操作器等。Coyote III不仅尺寸小,且是由碳和铝的材料制成的其轻质材料构成,因此它的重量非常轻,仅有12公斤。
通过通信系统,两个漫游车机器人可以协同工作完成任务:就像在真实的探索场景中一样,首先需要探索地形,然后提取土壤样品。这些任务由SherpaTT执行。然后将样品送到Coyote III,并将其运送到以前指定的“登陆站”。在火星任务期间,空间探测器将在任务结束时将样品带回地球。两个漫游车可以在基站处对其电池充电,基站也用于将数据传输到“地面站”。这样DFKI的研究人员便可以在“地面站”监视整个过程,并能在外骨骼躯干的辅助下,通过卫星信号控制机器人。
SherpaTT和Coyote III都是TransTerrA项目的一部分。这个项目旨在开发一系列功能多样化的机器人,实现其他行星表面的基于移动平台和固定装置之间的物流链。此外该机器人可以应用于地球环境中,如深海作业,搜索和救援服务等。
新的行星漫游器和任务场景通常需要很多年才能真正用于太空。为了证明机器人能够承受实验室外的不利条件,并且还能在月球或火星上进行工作,在现实任务条件下进行测试是重要的一步。因此,DFKI和不来梅大学与加拿大航天局(CSA)合作,制定了一个如开篇所说的‘FT Utah’计划,测试结果旨在显示机器人技术是否足够先进,并为进一步开发提供有价值的结果。