學術分享丨火星探測機器人

2020-07-24 中國人工智慧學會

隨著學會的隊伍不斷發展壯大，分支機構的發展愈發完善，豐富多彩的分支活動與學術分享也頻頻呈現。CAAI認知系統與信息處理專委會常態化邀請年輕學者，結合本專委會自身領域研究精選相關文獻進行研究與再解讀，收穫不少好評，今天與大家分享的是《火星探測機器人》。

今天12時41分，文昌航天發射場長徵五號遙四運載火箭成功發射首次火星探測任務天問一號探測器。天問一號探測器將在地火轉移軌道飛行約7個月後，到達火星附近，通過「剎車」完成火星捕獲，進入環火軌道，並擇機開展著陸、巡視等任務，進行火星科學探測。


「天問一號」預計運行約90個火星日，大約地球時間的3個月。「天問一號」質量幾乎是中國「玉兔2號」探測器的兩倍。「天問一號」 火星機器人採用成熟的輪-臂式結構。由車輪、行進驅動機構、轉向驅動機構、差動機構和左右搖臂等組成。由承載車體的差動機構連接左右主搖臂，將機器人本體重力載荷傳遞到搖臂，再通過驅動機構和車輪，將載荷傳遞至表面。副搖臂可繞主搖臂上的鉸鏈轉動，左右主搖臂可繞差動機構實現兩側差動，使6個車輪始終同時著地，被動適應火星表面複雜的地形地貌。移動分系統設計為6輪全驅動，既可以提高機器人的附著牽引力，又可以應對個別車輪發生故障時能夠確保機器人仍保持一定的移動能力。 同時「天問一號」 火星機器人搭載了多光譜相機、次表層探測雷達、火星表面成分探測儀、火星表面此次探測儀、火星氣象測量儀、地形相機共6臺科學儀器。


學術分享丨火星探測機器人


在成功著陸之後，「天問一號」 火星機器人將進行「拍照留念」、探測物質和元素、探測環境和偵測火星淺層地質結構，以及探測火星氣象等。同時豎立在前端的桅杆頂端的全景相機，可以幫助機器人自主避障。


學術分享丨火星探測機器人


目前，美國在火星探測機器人方面仍處於領先地位。「索傑納號」、「勇氣號」和「機 遇號」以及「好奇號」相繼被送入火星表面，成功對火星進行了探測。其中，「機遇號」在火星上工作了15年，行駛裡程超過45.16km，是目前人類在地球以外天體上行駛距離最遠的探測機器人。


學術分享丨火星探測機器人


同時美國航空航天局NASA研製的火星無人機將作為「2020火星車」的配置載荷前往火星。2020火星無人機的基礎構型正是JPL-2015火星無人機，重量不到1.8 kg，是一個小型自動旋翼飛行器，機身尺寸約9 cm，搭載了太陽能電池和鋰離子電池，兩個反向 旋轉的葉片能夠以每分鐘近3000轉的速度咬入火星稀薄大氣，這一轉速約是地球直升機轉速的10 倍。


學術分享丨火星探測機器人


宇宙的形成、地球的起源、生命的進化以及外星生命等科學問題，必須通過深空探測才能獲得答案。機器人是我們「問天求索」的先鋒，期待它們給人類帶來好消息。


本文由CAAI認知系統與信息處理專委會供稿

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