¿Cómo se hace que un robot camine por Marte? Es un desafío empinado

Desde el Sojourner rover, que aterrizó en Marte en 1997, a Perseverance, que aterrizó en febrero, los robots del Planeta Rojo comparten una característica definitoria: ruedas. Rodar es mucho más estable y energéticamente eficiente que caminar, algo que incluso los robots en la Tierra todavía luchan por dominar. Después de todo, la NASA odiaría que su costoso explorador marciano se volcara y se agitara como una tortuga de espaldas.

El problema con las ruedas, sin embargo, es que limitan los lugares a los que pueden ir los rovers: para explorar terrenos marcianos complicados como colinas empinadas, necesitas el tipo de patas que la evolución les dio a los animales en la Tierra. Así que un equipo de científicos de ETH Zurich en Suiza y el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Alemania han estado jugando con un pequeño robot cuadrúpedo llamada SpaceBok, diseñado para imitar un antílope conocido como springbok.

Fiel a su nombre, un springbok de la vida real rebota por los desiertos de África, quizás para confundir a los depredadores. El concepto original del robot, que se introdujo en 2018, era en realidad que saltara sobre la superficie de la luna, como lo han hecho los astronautas para moverse en la débil gravedad lunar. Eso puede funcionar en nuestro satélite, donde el paisaje es relativamente plano, pero en Marte probablemente sea demasiado arriesgado dado el terreno complejo, que está lleno de arena, rocas y pendientes empinadas. Así que ahora los investigadores están modificando sus extremidades y su forma de andar para ver si podría manejar paisajes más brutales.

En estos nuevos experimentos, el equipo programó SpaceBok con pasos más tradicionales y menos elásticos. Específicamente, los investigadores querían comparar dos tipos: una marcha “estática”, en la que al menos tres extremidades hacen contacto con el suelo en un momento dado, y una “dinámica”, en la que más de una extremidad puede dejar el suelo. En seguida. El primero es más metódico, pero el segundo es más eficiente porque permite que el robot se mueva más rápido.

Los investigadores también equiparon versiones de SpaceBok con dos tipos de pies: puntiagudos y planos. Los pies puntiagudos tienen una pequeña superficie, algo así como la pezuña de una gacela real. Los pies planos, por el contrario, son en realidad círculos giratorios planos, que se doblan en ángulo cuando el pie hace contacto con el suelo. Piense en estos más como raquetas de nieve que como cascos. O en realidad, son como raquetas de nieve con tacos, ya que están tachonadas con proyecciones que ayudan al pie a agarrarse al suelo.

Observe la gran superficie de los pies planos.

Cortesía de Hendrik Kolvenbach / ETH Zurich

Una vez que los investigadores tuvieron diferentes configuraciones de pasos y pies que podían usar para personalizar el robot, lo soltaron en una caja de arena inclinada gigante cargada con material que se aproxima al suelo que se encuentra en Marte. De esa manera, podrían probar si alguna de esas configuraciones permitía que el robot se elevara en un plano de 25 grados. Al monitorear el uso de energía del robot, pudieron cuantificar cuán eficientes eran cada una de las configuraciones de pasos y pies.

en un nueva preimpresión describiendo el trabajo, que ha sido aceptado para su publicación en la revista Robótica de campo, demostraron que la máquina puede escalar con destreza y eficiencia una colina marciana simulada sin caer por ella. “Queríamos demostrar que estos sistemas que funcionan dinámicamente hoy en día, pueden realmente caminar sobre la arena marciana”, dice el roboticista de ETH Zurich Hendrik Kolvenbach, autor principal del estudio. “Esta es una tecnología que tiene mucho potencial ahora para el futuro”.

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