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  • 脑洞大开!斯坦福大学推清理太空垃圾的机器人

       目前,大约有50万件太空垃圾遗留在太空空间里无法清理,这些太空垃圾对飞行员、太空飞船等都构成威胁,对此,斯坦福大学和美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的研究团队研究出一种机器人,可以在太空中抓取和处理垃圾碎片。
    脑洞大开!斯坦福大学推清理太空垃圾的机器人
      这款机器人最初受到壁虎的启发,正如机械工程学教授Mark Cutkosky所言:“我们开发的是一种采用壁虎式胶粘剂的夹具,此款机器人源于10年前开始研究的攀岩机器人,使用了来自壁虎粘贴墙壁的粘合剂。”
    脑洞大开!斯坦福大学推清理太空垃圾的机器人
      事实上,夹持器与壁虎脚的工作方式几乎相同,像壁虎的脚一样,该夹持器的粘合剂襟翼大约为40微米,相较于自身来说很小。如果夹持器想要粘贴上锁定的目标物体,只需要操控其襟翼,使其面向目标物体,然后向目标方向轻推,二者即可迅速粘合在一起。由此看出,襟翼是空间夹持器执行任务需要具备的一项非常有用的功能。
     
      在零重力环境下,研究小组检测了该夹持器可以承受多少负荷,并且还测试了当施加不同的力和扭矩时,夹持器出现被卡住和脱落的次数,以研究其稳定性。
     
      具体过程如下:
     
      首先,研究人员考察了机器人在二维零重力环境下的表现。在JPL的Robodome实验室中,他们用粘合剂将小矩形手臂接入到一个大机器人上,然后将改造后的机器人放置到类似于巨型曲棍球桌的地板上,以此来模拟真实情境下夹持器在平面上移动的表现。
     
      实验中他们让一个机器人追逐另一个机器人,抓住它,并将其拉回到预设好的地方。结果表明,使用小块的粘合剂,就可以拉近300公斤机器人。
     
    脑洞大开!斯坦福大学推清理太空垃圾的机器人
      接着,Jiang和Parness对夹持器进行零重力测试。两天内,为了在舱内产生20秒的交替2G条件和零G条件,他们进行了80次上下潜水。实验结果表明,夹持器成功抓取了一个正方体和球形的物体,且松开时没有造成物体的任何移动。
     
      无疑,这一机器人已具备了诸多优势,但据悉,考虑到太空高速运行条件,制作该夹持器的材料尚需进一步研究。
     
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