Причудливая локомоция для вездеходов

Для своей предстоящей миссии ExoMars марсоход ЕКА «Розалинда Франклин» может использовать свои колеса как ноги в походке, подобной насекомому, чтобы выйти из глубокого песка, из которого он не может выбраться.

Краткое видео показывает, что марсоход может тормозить каждое колесо и независимо управлять движением «бедра» и «колена» каждой ноги. Вот анимированный GIF-отрывок из видео .

Насколько близко к этому подходят уже запущенные марсоходы? Независимое торможение колес? Какая-то активная подвеска? Какое-то другое неортодоксальное независимое использование колес и ног, которое было бы бессмысленно на ровной местности? Если какой-то марсоход не может делать такие вещи, может ли обновление программного обеспечения включить их?

Я полагаю, что все суставы ног должны иметь двигатель в суставах или двигатель и привод, связанные с каждым суставом, чтобы обеспечить «гибкость» каждого сустава, чтобы такое движение было возможным. Жесткая или полужесткая рама для колес не сможет ходить независимо от программного обеспечения.
Все вездеходы на сегодняшний день имеют независимое торможение колес. Просто потому, что все колесные вездеходы имеют полноприводные системы, которые могут выполнять независимое торможение и многое другое.
Это именно то, чему я ищу доказательства. Даже если у каждого колеса есть собственный редукторный двигатель, насколько программное обеспечение использует это?
Вот интересный дизайн робота для передвижения из Университета Макгилла, у которого, похоже, нет проблем ни с песком, ни с серфингом! youtube.com/watch?v=H8lxBfQ5jqg

Ответы (2)

Вопрос носит исследовательский характер и, кажется, допускает некоторую степень гибкости, поэтому я буду выбирать слова и адрес:

причудливая локомоция для вездеходов

и

Насколько близко к этому подходят уже запущенные марсоходы? Какое-то другое неортодоксальное... использование... ног...

чтобы напомнить нам о двух запущенных марсоходах «Проп-М», которые находятся на Марсе.

Из этого ответа на У какого вездехода не было колес?

Марсоход Prop-1

выше: GIF того, как марсоход Prop-M использует свои «лыжи» для ходьбы. Ссылка здесь , от Giphy .

Марсоход Prop-1

вверху: Марсоход Prop-M отсюда .

Такое движение потребовало бы, чтобы все оборудование на вездеходах, которые двигались таким образом, было устойчивым к сотрясениям, которые они получают во время движения.
Для крупномасштабного применения таких методов ходьбы люди могут захотеть взглянуть на шагающие драглайны - копающие машины, такие как большие дома, которые могут преодолевать небольшие расстояния, чтобы расположиться так, чтобы они могли копать, вращать и сбрасывать. Смотрите анимацию по ссылке.
«Связанные» вопросы, которые предлагает наш веб-сайт, объясняют, почему для обычной местности колеса более энергоэффективны, чем опоры, гусеницы или эти восхитительные снегоступы, и почему (даже с RTG) инженеры должны оптимизировать именно это.
Вот интересный дизайн робота для передвижения из Университета Макгилла, у которого, похоже, нет проблем ни с песком, ни с серфингом! youtube.com/watch?v=H8lxBfQ5jqg . Преимущество приводного механизма в том, что он вращается на твердых поверхностях, не имеет внешних «коленей», а двигатели заключены в шасси.

Согласно некрологу (!) в The Economist, 23 февраля 2019 г., стр. 86, Opportunity могла тормозить колеса самостоятельно. Это

выкопал траншею, вращая одно колесо, в то время как другие были заблокированы

Кроме того, JPL сообщает об управлении скоростью отдельных колес и определении состояния подвески на Curiosity :

Алгоритм контроля тяги использует данные в реальном времени для регулировки скорости каждого колеса, уменьшая давление камней. Программное обеспечение измеряет изменения в системе подвески, чтобы определить точки контакта каждого колеса. Затем он вычисляет правильную скорость, чтобы избежать проскальзывания, улучшая сцепление марсохода.
Во время испытаний в JPL колеса приводились в движение шестидюймовым (15-сантиметровым) датчиком крутящего момента на ровной местности. По словам Рэнкина, нагрузка на передние колеса снизилась на 20 процентов, а на средние колеса - на 11 процентов.
Противобуксовочная система также решает проблему колес. Иногда альпинистское колесо будет продолжать подниматься, отрываясь от фактической поверхности скалы, пока оно не начнет вращаться свободно. Это увеличивает силы на колесах, которые все еще соприкасаются с землей. Когда алгоритм обнаруживает заднее колесо, он регулирует скорость других колес до тех пор, пока поднимающееся колесо не коснется земли.

Должны быть лучшие источники с более подробной информацией. Я призываю других, чтобы найти их!

Лучший способ привлечь внимание к своей задаче и, возможно, выполнить ее — задать ее как новый вопрос!
Причудливая локомоция для вездеходов
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v