SpaceBok è un robot quadrupede progettato da una squadra studentesca svizzera dell'ETH di Zurigo e ZHAW di Zurigo, sotto la supervisione del professor Marco Hutter e del dottorando Hendrik Kolvenbach, per future missioni sulla Luna o su Marte.
"I robot con le zampe possono attraversare il terreno non strutturato e possono essere utilizzati per esplorare aree di interesse, come i crateri, che i rover non sono in grado di raggiungere", spiega il membro del team Patrick Barton. "Dato che sono molto versatili, possono cambiare l'andatura per adattarsi a diversi terreni."
"A differenza di altri robot con gambe, SpaceBok è progettato principalmente per saltare", aggiunge uno del team Elias Hampp. "Anche se non è particolarmente utile sulla Terra, potrebbe raggiungere un'altezza di quattro metri sulla Luna. Ciò consentirebbe spostamenti rapidi nelle direzioni desiderate da chi lo controlla".
"Attualmente stiamo implementando e testando i sensori di visione, per aumentare l'autonomia e la robustezza di SpaceBok", afferma uno del team Radek Zenkl.
La sabbiera di Mars Yard 8 x 8 m dell'ESA, riempita con diverse dimensioni di sabbia, ghiaia e roccia, fa parte del Laboratorio di robotica planetaria presso il centro tecnico ESTEC dell'Agenzia a Noordwijk, nei Paesi Bassi. / www.esa.int
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Laboratorio di robotica planetaria
Qual è il suo ruolo?
Il Planetary Robotics Lab di ESA fa parte dei laboratori di automazione e robotica, insieme ai laboratori Telerobotics and Haptics e Orbital Robotics Lab. Supporta progetti di robotica planetaria durante tutto il loro ciclo di vita. Il suo lavoro inizia con le indagini iniziali, la convalida e la dimostrazione di nuovi concetti mediante analisi tecnica, simulazione e prototipazione, fornendo assistenza con problemi di sviluppo durante l'implementazione, quindi verifica che l'hardware completato sia in grado di soddisfare le esigenze di missione.
Come è equipaggiato?
Il laboratorio di robotica planetaria è dotato di numerose strutture specializzate:
- Planetary Utilization Testbed (PUTB) - un quadrato di 9 metri per 9 'di sabbia' terreno 'riempito con diverse dimensioni di sabbia, ghiaia e roccia, dotato di sistemi di misurazione di precisione come il sistema Motion Capture Vicon che fornisce dati di localizzazione della verità del terreno
- Sistemi di misurazione specializzati - tra cui uno scanner laser terrestre RIEGL LMS-Z210I per la misurazione 3D di oggetti o terreno (DEM) o il sistema di misurazione e calibrazione ottico Nikon K600 che calcola dati di calibrazione 3D molto accurati o il sistema GNSS differenziale Trimble per un'accurata localizzazione esterna , o varie unità di misura inerziali per il calcolo dei decessi
- Diversi modelli Rover inclusi:
- ExoTeR - L'ExoMars Testing Rover è una riproduzione a mezza scala del rover ExoMars che riproduce i sottosistemi di locomozione e navigazione del vero rover. Incorpora anche un manipolatore a 5-DoF e sensori integrati per la localizzazione e la navigazione
- Telaio planetario per carichi pesanti - Carico utile di medie dimensioni ad alta velocità che trasporta la piattaforma di locomozione del rover con un notevole rapporto carico utile / rapporto di massa
- Lunar Rover Model (LRM) un rover con capacità di carico pesante con una grande quantità di sensori (impianti di telecamere stereo, telecamere 3D Time-of-flight, omnicam)
- Rover Autonomy Testbed (RAT) - Un ambiente di test tecnologico end-to-end per lo studio del livello di autonomia più appropriato rispetto a vincoli di comunicazione specifici.RAT integra l'LRM e una stazione di terra di controllo, collegata tramite un tweaker di comunicazione che consente la simulazione di diverse larghezze di banda, ritardi, jitter
- Sistemi di misurazione terrameccanica : valutazione delle prestazioni del rover in termini di interazione tra veicolo e ruota-suolo, compresi i sistemi di misurazione a ruota singola e intera, nonché i simulatori
- Robot industriale COMAU NJ130 - 6 braccio industriale robotico DoF con una capacità di carico utile di 130 kg in grado di simulare il movimento libero di un corpo rigido in 3D
- Strutture informatiche: strumenti informatici commerciali all'avanguardia, tra cui simulazione cinematica e dinamica di sistemi di robot, progettazione di sistemi di controllo computerizzati, sviluppo di software di controllo in tempo reale, sviluppo di visualizzazioni 3D, sviluppo di applicazioni di visione artificiale e produzione di video.
Il laboratorio è coperto dalla certificazione generale ISO9001: 2008 dei servizi di automazione e robotica dei laboratori. I servizi certificati sono l'automazione e la definizione del concetto di robotica, breadboard per i clienti interni ESA / ESTEC; supporto al progetto e dimostrazioni di pubbliche relazioni per organizzazioni esterne.
La robotica è una materia affascinante, che consente molte attività di ricerca interessanti.Tuttavia è importante capire che per i robot planetari dell'ESA sono solo uno strumento utile per gestire carichi utili scientifici su ambienti remoti, facilitando così gli obiettivi dell'ESA nella scienza spaziale e nell'esplorazione.
Pertanto, i servizi di Planetary Robotics Lab dell'ESA mirano a dimostrare che un robot e il suo carico utile scientifico possono funzionare come mezzo efficace di indagine scientifica / esplorazione.
Il laboratorio supporta la ricerca, lo sviluppo e il collaudo ESA dei due principali tipi di robot utilizzati nella robotica planetaria: piattaforme rover e sistemi di campionamento / manipolazione di campioni.
Per i rover, le attrezzature e le competenze del laboratorio consentono la prototipazione generale del concetto, la valutazione e il test dei mezzi di locomozione, i mezzi di navigazione e localizzazione, l'autonomia logica, i mezzi di comando e monitoraggio.
Per i sistemi di campionamento / manipolazione dei campioni, il laboratorio offre supporto per la valutazione della fattibilità di manipolatori e strumenti, la prototipazione e il collaudo di questi ultimi e infine la valutazione dell'interazione con l'ambiente e lo strumento / apparecchiatura che servono.
Chi sono i suoi clienti?
Il laboratorio di robotica planetaria supporta un gran numero di ESA e progetti esterni. Molte delle tecnologie destinate alle missioni planetarie dell'ESA sono state valutate e integrate nel laboratorio. Di fatto, tutta la ricerca tecnologica di base sulla robotica planetaria, commissionata dall'ESA per l'industria e il mondo accademico europeo alla progettazione, viene finalmente testata qui.
Il laboratorio ha anche lavorato per valutare un numero di sonde planetarie prima ancora che raggiungessero il tavolo da disegno: con ExoMars l'esempio più importante, il laboratorio ha anche valutato i microrobot per la missione originale di BepiColombo, per la missione MarsNet proposta e gli aerobot per il ritorno a Titan
Come posso saperne di più?
Contatta il responsabile di laboratorio
Gianfranco Visentin gianfranco.visentin@esa.int
