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【特写】中国机器人的“月背漫步”

2019-01-07 10:13 高工机器人网 阅读:5211
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摘要在没有太空探测器的年代,月球背面一直是神秘的未知世界,因此数十年来一直充斥着各种猜想:有人声称前苏联曾在那里拍摄到二战时期失踪的美式重型轰炸机,有人认为外星人研究地球的主基地就建立在地球背面,有人拿着模糊不清的照面,声称月球上有金字塔。而好莱坞更是将关于月球背面的猜想拍摄进电影里,例如《变形金刚3》中博派首领御天敌的飞船就坠毁在月球背面。

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  【文/虞超】在没有太空探测器的年代,月球背面一直是神秘的未知世界,因此数十年来一直充斥着各种猜想:有人声称前苏联曾在那里拍摄到二战时期失踪的美式重型轰炸机,有人认为外星人研究地球的主基地就建立在地球背面,有人拿着模糊不清的照面,声称月球上有金字塔。而好莱坞更是将关于月球背面的猜想拍摄进电影里,例如《变形金刚3》中博派首领御天敌的飞船就坠毁在月球背面。

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  然而近日,在国产特种机器人的协助下,中国的航天人终于向世人展现了月球背面的风貌:嫦娥四号成功着陆在月背预选着陆区,借助“月兔二号”月球车,人类得以首次看到近距离拍摄月背影像图。

  月球车是一项技术复杂、要求严格的研究开发任务,开发者除了要突破、掌握同机器人相关的轻型机械、机构、遥操作、自主导航和机械臂等技术外,更重要的是要在按航天器的规范与标准研制管理上多下工夫。也正因于此,中国探月工程首任首席科学家、中国科学院院士欧阳自远表示,月球车是我国最高智能机器人,集中了机器人的很多优势。

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  “玉兔二号”月球车

  此前的“玉兔号”月球车具备20度爬坡、20厘米越障能力,可耐受330摄氏度温差。月球重力约为地球的六分之一,表面土壤非常松软,凹凸不平,有石块、有陨石坑,还有陡峭的高坡。在这种环境中,月球车既不能打滑,更不能翻车。为了克服这些困难,“玉兔号”上有全景相机和导航相机,总计四台。通过相机“观察”周围环境,对月面障碍进行感知和识别,然后对巡视的路径进行规划。遇到超过20度的斜坡、高于20厘米的石块或直径大于2米的撞击坑,能够自主判断安全避让。更为重要的是,该月球车国产率达到100%!

  “玉兔号”打破了预订的三个月服役期,共计在月球上工作972天,并于2016年7月31日晚停止工作。“玉兔号”官方微博发布的最后一条“道别消息”,更让无数人泪目:

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  2019年1月3日,嫦娥四号任务月球车被命名为“玉兔二号”。“玉兔二号”原本是嫦娥三号“玉兔号”月球车的备份,所以两者看起来很相似,但其实玉兔二号从软、硬件的配置上都进行了升级换代。

  与“前辈”相比,“玉兔二号”少了前面的机械臂。原本玉兔号的机械臂上安装了一个X射线探测器,用来近距离获取月表主要元素的含量和分布等信息。此次嫦娥四号的任务目标不同,就不再需要机械臂了。

  “玉兔二号”安装了全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪和中性原子探测仪。这些仪器将在月球背面通过就位和巡视探测,开展低频射电天文观测与研究,巡视区形貌、矿物组分及月表浅层结构研究,并试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境研究。

  嫦娥四号探测器的着陆地在艾特肯盆地,这是月球背面一个巨大的撞击陨石坑,也是整个太阳系固体天体中最大最深的盆地,月面凹凸不平。因此,“玉兔二号”面临着比“玉兔号”更大的挑战。

  国产月球车的一小步,中国航天和国产机器人事业的一大步。


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