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3D打印独特的“跳跃”太空机器人,用于探索小行星
2022-06-23浏览量:165评论数:
苏黎世联邦理工学院的研究人员利用3D打印构建了一个机器人,该机器人设计用于在外太空从小行星“弹跳”到小行星。

苏黎世联邦理工学院的 SpaceHopper 是与 ZHAW 的同事一起开发的,它是一种三足设备,具有由碳纤维增强材料制成的部分3D打印肢体,使其既坚固又超轻。虽然最初的构建只是一个原型,但它的创建者有一天的目标是将他们的低重力运动平台部署到小行星上,它可以帮助识别有价值的资源。

“小行星是我们太阳系的基石。它们很丰富,将成为人类在太空中存在的关键资源,”SpaceHopper 团队解释说。 “然而,他们充满挑战的环境需要新的、独特的解决方案。我们的名为 SpaceHopper 的机器人试图做到这一点。我们认为这将使广泛的新任务能够探索我们太阳系这个广阔的未知部分。”


“SpaceHopper”小行星探测机器人

建造一个弹跳空间机器人


当 SpaceHopper 的创造者在 9 个月前着手建造该机器人时,他们将其定位为一种探索工具,不仅能够发现太空中有利可图的资源,还能够回答科学家的一些最基本问题。

原则上,机器人的跳跃机制旨在使其能够在零重力条件下实现巨大的飞跃,同时还可以携带科学装备并在需要时在更狭窄的空间中移动。与以前的着陆器相比,该团队旨在为 SpaceHopper 提供更精确的着陆能力,以便能够最大限度地减少弹跳并更好地保护有效载荷。

快进到上个月,工程师们通过推出他们的第一个原型,将他们的愿景变成了现实。那么他们是如何做到这一点的呢?团队实现计划的一种方式是与 Scheurer Swiss 建立合作伙伴关系。

继去年与该公司合作 3D 打印“Rowesys”除草机器人的前苏黎世联邦理工学院校友的脚步之后,研究人员发现其增材制造产品组合非常适合他们的构建。具体来说,与 Scheurer Swiss 一起使用该技术,该团队能够在减轻重量的同时使机器人的腿变薄,而不会降低其弹性。

SpaceHopper 的一位设计师 Emma Steinke 解释说:“我们很高兴 Scheurer Swiss 作为轻量级设计专家站在我们这边。” “围绕最先进的纤维复合材料技术和 3D 打印的专业知识以及 Scheurer Swiss 的庞大网络对我们来说非常有价值,并从一开始就为我们的重点项目的成功做出了贡献。”


SpaceHopper 的轻量化腿之一

Scheurer Swiss 首席执行官 Dominik Scheurer 表示,3D打印也是该项目的“理想制造工艺”,因为它“几乎可以生产任何形状”。因此,使用该技术创建机器人的腿解锁了高水平的定制和成本效益,同时产生了针对低重力跳跃进行优化的设计。

据说由此产生的三足机器人可以自动扶正并能够进行受控着陆,并且可以通过深度强化学习进行编程。 SpaceHopper 的开发人员表示,使用这一技能组合,它可能非常适合探索像 Ceres 和 Psyche 这样的小行星,这些小行星分别以大量的水和重金属为特征。

Scheurer 补充说:“3D打印是目前最现代的轻质结构技术之一,它正在塑造制造业的未来,几乎没有其他任何工艺。” “目的很明确:在产品开发中更具灵活性、创造力和成本效益。”


一种碳纤维增强的3D打印结构,旨在容纳弹跳空间机器人的电子设备

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