火星或月球上连绵起伏的山丘离最近的拖车都很远。这就是为什么下一代探测车需要善于攀登覆盖着松散物质的小山，并避免困在柔软的颗粒表面的原因。

 

用轮式附属物,可以解除,车轮能够“摆动”,一个新的机器人被称为“迷你路虎”开发和测试复杂的运动技术强大的足以帮助它爬山覆盖着这样的粒状材料,避免风险的可耻地困在一些遥远的行星或月球。

 

通过一种被研究人员称为“后旋转踏板”的复杂动作，机器人可以通过其独特的设计，将划桨、行走和车轮旋转动作结合起来，爬上斜坡。漫游者的行为是用被称为terradynamics的物理学分支建模的。

 

“当松散的材料流动时，会给机器人在其中移动带来麻烦，”乔治亚理工学院物理学院邓恩家族教授丹·戈德曼(Dan Goldman)说。“这个漫游者有足够的自由度，它可以非常有效地摆脱拥堵。通过雪崩的材料从前轮，它创造了一个局部的流体山为后轮，不像真正的坡度陡峭。

 

漫游者总是自我生成和自我组织一个好山。”

 

这项研究将在5月13日的《科学机器人》(Science Robotics)杂志的封面文章中报道。这项工作得到了美国宇航局国家机器人计划和陆军研究办公室的支持。

 

由美国国家航空航天局(NASA)约翰逊航天中心(Johnson Space Center)制造的一款机器人率先具备了旋转轮子、用轮子清扫表面以及在必要时抬起每个带轮子的附属部件的能力，从而创造出广泛的潜在运动。利用内部3D打印机，佐治亚理工学院的研究人员与约翰逊航天中心合作，在一个由12个不同马达驱动的四个轮式附件的小型车辆上重新创造了这些能力。

 

“月球车的设计采用了模块化的机电结构，商业上可以买到的部件和最少数量的部件，”乔治亚理工学院乔治·w·伍德拉夫机械工程学院(George W. Woodruff School of Mechanical Engineering)的本科生西达思·施里瓦斯塔瓦(Siddharth Shrivastava)说。“这使得我们的团队可以将机器人作为一个强大的实验室工具，集中精力探索有创意和有趣的实验，而不用担心破坏漫游者、服务停机或达到性能限制。”

 

漫游者广泛的运动范围给了研究团队一个机会来测试许多变化，这些变化是通过测量颗粒阻力和修正阻力理论来研究的。Shrivastava和物理学院的博士生Andras Karsai从NASA RP15机器人探索的步法开始，能够实验在全尺寸漫游者上无法测试的运动方案。

 

研究人员还在模拟行星和月球丘陵的斜坡上测试了他们的实验步态，使用了一种被称为SCATTER的流化床系统(任意地形的系统创建和探索机器人的测试)，该系统可以倾斜来评估控制颗粒状基质的作用。Karsai和Shrivastava与高盛实验室的博士后研究员Yasemin ozgan - aydin合作，研究漫游者在散射测试设备中的运动。

 

卡尔塞说:“通过制造一个能力与RP15类似的小型机器人，我们可以在可控的实验室环境中测试不同步态的移动原理。”“在我们的测试中， 杏耀的体会 ，我们主要改变了机器人的步态、运动媒介和爬坡。我们迅速研究了多种步态策略和地形条件，以检验出现的现象。”

 

在论文中，作者描述了一种步态，这种步态允许漫游者爬上一个陡峭的斜坡，下载杏耀前轮搅动颗粒物质——实验室测试用的罂粟种子——然后将它们推回到后轮。后轮左右摆动，抬起和旋转，形成一种类似水中划水的运动。将材料推到后轮上，有效地改变了后轮的爬坡，使漫游者能够平稳地爬上一座可能会让一个简单轮式机器人停下来的小山。

 

这些实验与戈德曼小组早期的机器人物理学研究有所不同，当时的研究涉及用腿或脚蹼移动，强调尽可能少地干扰颗粒表面，以避免机器人被卡住。