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2018
03-29

美国航空航天局的极地机器人游侠通过第一次格陵兰考验


赤道30英里每小时的阵风和温度下降到22 F,美国国家航空航天局的新极地漫游车最近在格陵兰示威说,它可以完全自主地运行在地球上最恶劣的环境之一。

被称为GROVER的机器人,代表了格陵兰流浪者和戈达德遥控车辆的探索和研究,是由在2010年和2011年夏天在戈达德参加工程训练营的学生组成的团队设计的。穿透雷达来分析冰雪层,随后将流动站转移到博伊西州立大学,用NASA资助进行微调。

GROVER于2013年6月2日在格陵兰最高峰Summit Camp进行了功耗测试。图片来源:NASA Goddard / Matt Radcliff

尽管研究人员已经在马里兰州的一个海滩测试了GROVER,在爱达荷州的降雪,5月6日至6月8日在格陵兰最高点 - 首脑会议营地进行的测试是漫游者的第一次极地体验。其中一个主要目标是证明机器人可以执行铱星卫星远距离发送的命令 - 一个客观的GROVER完成。

 来自博伊西州立大学的研究生Gabriel Trisca说:“当我们看到它移动并前往我们的教授从博伊西输入的位置时,我们知道我们所有的辛勤工作都取得了成功。 GROVER项目从一开始。 “GROVER已经发展成为一个完全自主的,全球定位系统和卫星链接的科学研究平台。”Trisca陪同机器人前往格陵兰。

GROVER在冰上度过的五个星期内收集并存储了超过18英里的雷达数据。在测试过程中,漫游车还能够实时传输车载系统的性能信息。该机器人的太阳能充电电池允许充电前运行长达12小时。美国宇航局戈达德太空飞行中心的冰川学家洛拉·柯尼格(Lora Koenig)说:“当你在极地,冰上工作的时候,天气很冷,很累,很贵,而且雪地摩托车可以覆盖的地方也有限制。马里兰州Greenbelt,“如果自主机器人平台可以完成这项工作的一部分,特别是大风和吹雪试图冻结你的皮肤的部分,这将是非常好的。”

尽管研究人员最初预计800磅重的机器人工作全天候,覆盖更多的地面,极端的极端条件对GROVER的电子设备,电池消耗和移动性产生了影响。

在6月2日进行的功率测试中,研究人员将GROVER的坐标列表形成了Summit Camp以外的大圈。 GROVER绕了三圈,跟踪了所有的路标。博伊西州立大学地球科学家,项目科学顾问汉斯 - 彼得·马歇尔(Hans-Peter Marshall)说:“这是第一次把仪器带入格陵兰这样的环境,这是非常普遍的。 “它总是比你想象的要更具挑战性:电池不能充电得快,而且持续时间也不会太长,而且需要更长的计算机和仪器来启动。”

另一个挑战是不平坦的冰雪地形。研究人员必须反复修改流动站的速度和发送给两条自主轨道的力量,以免机器人卡在雪中。

GROVER的雷达发出一个信号,从冰盖的不同层反射回来,让科学家研究格陵兰冰雪如何堆积。该小组想要检查机器人是否能够在2012年夏季极端融化事件后形成的冰层中看到一层.Marshall说GROVER雷达数据的第一个分析表明,足以探测熔体层并可能估计其厚度。

尽管目前雷达信息已经存储在船上并且随后被取回,但是GROVER团队希望切换到地球同步卫星连接,使机器人能够实时传输大量数据。其他可能的更改包括更换在寒冷中难以操作的组件(如开关和电线),将两者合并 车载电脑降低能源消耗,并使用风力发电机创造更多的电力或增加雪橇携带额外的太阳能电池板。

GROVER在格陵兰的测试正好与由达特茅斯学院(Dartmouth College)建造的一个名为CoolRobot的较小型,非自主且速度更快的机器人进行现场测试。马歇尔说,未来他希望看到目前正在开发的极地漫游车的不同科学小组共同创造一个机器人平台池,冰川学家可以借鉴他们的研究。 Marshall说:“我能想象的一件事就是有一个像GROVER这样的大机器人,有几个小的机器人可以径向向外移动,以增加GROVER的覆盖范围。 “另外,我们一直在考虑把较小的平台带回一个更大的平台来充电。”

“极地机器人军队 - 这将是整洁,”科尼格说。

来源:美国国家航空航天局