El mini rover se ha fabricado con piezas impresas en 3D y disponibles en el mercado.
Puede empujar arena y grava detrás de él para crear colinas menos empinadas para que suba
Los investigadores dicen que también puede moverse y salir de la arena y la grava.
Por RYAN MORRISON PARA MAILONLINE
La NASA ha creado un nuevo ‘mini’ rover de Marte que podrá escalar colinas incluso si están cubiertas de arena y grava, perfecto para futuras misiones de exploración.
Impulsados por el conocimiento de que las ondulantes colinas de Marte están muy lejos de la grúa más cercana, los investigadores de Georgia Tech crearon un vehículo de ‘meneo’ más resistente.
A diferencia del rover Curiosity de la NASA que se encuentra actualmente en Marte, o el Perseverance de la NASA que se lanzará este verano, este diseño ‘mini’ puede caminar, remar y girar cuesta arriba.
El equipo creó el mini vehículo basado en el rover NASA Resource Prospector 15 (RP15) que puede mover sus ruedas para mejorar y probar el diseño.
El profesor Dan Goldman, de la Escuela de Física del Instituto de Tecnología de Georgia, dijo que el rover fue construido con piezas impresas en 3D.
Mediante un movimiento complejo que los investigadores denominaron “pedaleo del rotador trasero”, el robot puede subir una pendiente utilizando su diseño único (tiene apéndices con ruedas que se pueden levantar de forma remota) para combinar los movimientos de remar, caminar y girar.
“Cuando fluyen materiales sueltos, eso puede crear problemas para los robots que se mueven a través de él”, dijo el profesor Goldman de Georgia Tech.
“Este vehículo tiene suficientes grados de libertad que puede salir de los atascos con bastante eficacia”, agregó.
Utiliza las ruedas delanteras para empujar la grava hacia abajo que crea una ‘colina fluida’ para las ruedas traseras que no es tan empinada como la pendiente real que está tratando de escalar.
“El rover siempre está generando una buena colina para sí mismo”, dijo Goldman.
Actualmente solo está en forma mini, pero el equipo espera escalarlo a los robots más grandes del tamaño de un automóvil generalmente enviados al Planeta Rojo por la NASA, la ESA y otros
El profesor Dan Goldman, de la Facultad de Física del Instituto de Tecnología de Georgia, dijo que el rover fue construido con piezas impresas en 3D
Mientras que un robot construido por el Centro Espacial Johnson de la NASA fue pionero en la capacidad de hacer girar sus ruedas, los ingenieros de Georgia Tech recrearon esas capacidades en un vehículo reducido, con apéndices de cuatro ruedas accionados por 12 motores diferentes.
Siddharth Shrivastava, un estudiante universitario en la Escuela de Ingeniería Mecánica George W. Woodruff de Georgia Tech, dijo que fue desarrollado con una arquitectura modular que utiliza componentes disponibles comercialmente.
“Esto permitió a nuestro equipo utilizar nuestro robot como una herramienta de laboratorio robusta y centrar nuestros esfuerzos en explorar experimentos creativos e interesantes sin preocuparse por dañar el móvil, el tiempo de inactividad del servicio o las limitaciones de rendimiento”.
En mayo de 2009, los ingenieros en la Tierra se apresuraron a rescatar al rover Spirit de la NASA atrapado en un regolito, un suelo blando que puede fluir como un fluido cuando se lo altera, cerca del cráter Gusev en Marte.
A pesar de sus esfuerzos persistentes, Spirit no pudo escapar del sitio, y los científicos se vieron obligados a finalizar la misión en 2011.
Intentando abordar estos desafíos, el Centro Espacial Johnson de la NASA (JSC) construyó RP15, un rover con nuevas patas que combinaba el movimiento convencional de giro de la rueda con un movimiento de elevación y barrido de las piernas.
Sin embargo, el concepto de la misión Resource Prospector se canceló en 2018, lo que retrasó el desarrollo del nuevo rover, pero los investigadores decidieron crear esta nueva versión en miniatura para continuar probándola en el laboratorio con un presupuesto más pequeño.
Hay un rover existente que puede girar y mover las ruedas, llamado R15 (en la foto), pero este es el primer mini rover que también puede generar un flujo de lodo detrás de él. El equipo usó el R15 como inspiración +9
La amplia gama de movimientos del rover le dio al equipo la oportunidad de probar diferentes variaciones y cálculos. Crearon una gama de pendientes diseñadas para simular las colinas que se encuentran en Marte y la luna para probar la capacidad de los rovers.
Usando un sistema conocido como SCATTER – Creación sistemática de terreno arbitrario y prueba de robots exploratorios – el rover puede inclinarse para evaluar el terreno que está abordando.
En nuestras pruebas, variamos principalmente la marcha, el medio de locomoción y la pendiente que el robot tuvo que subir.
“Rápidamente iteramos sobre muchas estrategias de marcha y condiciones del terreno para examinar los fenómenos que surgieron”.
En el documento, los autores describen una marcha que permitió al rover subir una cuesta empinada con las ruedas delanteras agitando el material granular.
Utilizaron semillas de amapola para las pruebas de laboratorio y el rover las empujó hacia las ruedas traseras sobre el vehículo.
En el artículo, los autores describen una marcha que permitió al rover subir una pendiente pronunciada con las ruedas delanteras agitando el material granular +9
En el artículo, los autores describen una marcha que permitió al rover subir una pendiente pronunciada con las ruedas delanteras agitando el material granular.
Las ruedas traseras se movían de un lado a otro, levantándose y girando para crear un movimiento que se asemeja a remar en el agua.
El material empujado hacia las ruedas traseras cambió efectivamente la pendiente que las ruedas traseras tuvieron que subir, permitiendo que el vehículo avanzara progresivamente por una colina que podría haber detenido a un robot normal.
El profesor Goldman dijo: ‘En nuestros estudios previos de robots de piernas puras, modelados sobre animales, habíamos descubierto que el secreto era no hacer un desastre.
‘Si terminas haciendo demasiado lío con la mayoría de los robots, terminas remando y cavando en el material granular.
Hay varias misiones planeadas en Marte durante la próxima década con la esperanza de una misión tripulada al Planeta Rojo para fines de la década de 2030.
La amplia gama de movimientos del rover le dio al equipo la oportunidad de probar diferentes variaciones y cálculos.
“Si desea una locomoción rápida, descubrimos que debe tratar de mantener el material lo más sólido posible ajustando los parámetros de movimiento”.
Los movimientos simples habían resultado problemáticos para los primeros rovers de Marte, que a menudo se encontraban atrapados en materiales granulares.
Esta combinación de levantamiento, ruedas y remos, si se usa correctamente, proporciona la capacidad de mantener cierto progreso hacia adelante, incluso si es lento.
“A través de nuestros experimentos de laboratorio, hemos mostrado principios que podrían conducir a una mayor robustez en la exploración planetaria, e incluso en superficies desafiantes en nuestro propio planeta”, dijo Goldman.
El Dr. Samuel Stanton, gerente de programas de la Oficina de Investigación del Ejército, dijo: ‘La investigación básica está revelando principios contraintuitivos y enfoques novedosos para la locomoción y la intrusión granular en terrenos complejos y productivos +9
Aunque el Mini Rover fue diseñado para estudiar la exploración lunar y planetaria, las lecciones aprendidas también podrían ser aplicables a nuestro propio planeta.
El Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. Es uno de los patrocinadores del proyecto.
El Dr. Samuel Stanton, gerente de programas de la Oficina de Investigación del Ejército, dijo: ‘La investigación básica está revelando principios contraintuitivos y enfoques novedosos para la locomoción y la intrusión granular en terrenos complejos y productivos.
“Esto puede conducir a nuevas plataformas conscientes del terreno capaces de hacer una transición inteligente entre los modos de movimiento con ruedas y patas para mantener un ritmo operativo alto”.
La investigación ha sido publicada en la revista Science Robotics.