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NASA开发壁虎机器人 可在太空中任意攀爬

2020/2/12 15:24:23 

  9 月 30 日消息,据连线杂志报道,美国宇航局(NASA)下属喷气推进实验室(特别是行星机器人实验室)的科学家们正在研发一种类似壁虎的机器人,它几乎可以攀爬任何东西,包括宇航员最难以攀附的外星地表。在太空中,粘附性代表了两大挑战。第一,机器人通常难以应对崎岖不平的表面,更不用说火星上看到的那种悬崖峭壁。第二,太空中存在着重力挑战。
\  喷气推进实验室机器人电气工程师亚克·卡拉斯(Jaakko Karras)说:“在零重力环境下,即使在表面上按住尺子都非常困难。”没有重力将你固定在地面上,很容易违反牛顿第三定律,即相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上的。

  这不仅是微重力环境中的问题,在低重力环境(比如小行星或彗星上),这个问题也很难解决。卡拉斯说:“当你登陆到小行星上想要采集样本时,就在你开始钻探时,你的钻头可能会改变方向,不是钻向小行星表面。”

  那么机器人能做什么?卡拉斯说:“对于我们来说,最常见的就是仿生,它们可随时随地帮助解决我们周围的所有问题。”当卡拉斯及其团队在垂直岩石墙壁上测试攀爬机器人时,蜥蜴恰好从旁经过。这个快速爬过的小动物不仅未令卡拉斯恼火,反而让他从中获得灵感。

  他的团队利用范德瓦耳斯力制造粘性,与壁虎攀爬光滑表面的方法相似。为了应对崎岖地形,他们还建立了类似爪子的微刺夹,可以弯曲和收缩。在太空中,壁虎粘性和微刺夹都非常有效。壁虎粘性正在国际空间站测试,宇航员利用它将物体固定在内部面板上,但 NASA 正考虑使用它取代尼龙搭扣。而微刺夹在小行星重新定向任务中非常重要:小钉将被覆盖在机器人手臂上,用于获取月球轨道附近小行星的漂砾和沉积物。

  卡拉斯还希望未来太空任务中,可以使用微刺夹的垂直攀爬能力探索火星洞穴和岩浆管道。他说:“这些地方都还未被探测过,因为在其中移动过于困难。但是它们可能存在液态水,并处于低辐射的庇护区内。它们对调查过去或当前可能存在的生命非常重要。因此,如果我们能在 20 年内发现火星人,或许你要感谢蜥蜴。”


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