标题:我国首台太空采矿机器人诞生,开启星际资源开采新篇章
探索宇宙奥秘,我国再添利器!首台太空采矿机器人震撼亮相,引领科幻走向现实。点击了解更多:太空采矿机器人,视频截图。
随着地球资源的逐渐匮乏,人类的目光已经投向了浩瀚的宇宙,特别是那些富含矿产资源的月球、火星以及近地小行星。太空采矿,这一曾经只在科幻小说和电影中出现的场景,如今正逐渐成为现实。近期,我国首台太空采矿机器人在中国矿业大学成功问世。
机器人基本形态:六足模式
由中国矿业大学刘新华教授团队研发的多功能太空采矿机器人,其设计理念独树一帜。与当前流行的仿生人形机器人和机器狗不同,该机器人的基本形态为六足模式,融合了三个轮足和三个爪足。刘新华教授解释道,这种设计是为了更好地适应太空中的微重力环境。
在地球重力环境下,机器人的重量足以支撑钻头钻入,但月球的重力仅为地球的六分之一,小行星上的重力更低,如何让钻头顺利钻入星体表面成为一大挑战。为了解决这一问题,科研团队借鉴了昆虫爪刺的结构,为太空采矿机器人设计了特殊的爪刺足。
“这种阵列式爪刺在微重力环境下具有更强的附着力和抓地力,能够在星体表面固定并进行采样,同时还能根据地形进行移动。”刘新华教授表示。此外,机器人采用仿生六足移动结构,足端配备车轮和锚固结构,使其能够在小行星坑洼不平的地面上自如行走。目前,该太空采矿机器人的原型机已向相关部门申请专利,并顺利通过初审。
“十八般武艺”如何练成
太空采矿机器人在执行探矿采矿任务时,不仅要应对微重力,还要面对极端温差、真空等种种挑战。那么,如何让机器人具备“十八般武艺”呢?刘新华教授团队为机器人搭建了一个特殊的“训练场”。
中国矿业大学机电工程学院副教授华德正介绍:“我们搭建的环境主要模拟了近地小行星表面的风化程度,以沙壤为主,并考虑了微重力环境。我们设计的悬吊机构能够通过垂直悬吊来抵消重力,实现微重力的变化。”
经过在沙盘上的不断训练,太空采矿机器人已经能够通过六足差动系统悬架、离合器等协同工作,根据工作环境调整自身结构形状,适应地外星体的复杂地表环境。为了进一步提升机器人的勘探能力,它还需要在中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室进行“进阶训练”,这里可以精准模拟月球表面的极端环境。
李瑞林副教授介绍:“我们的设备能够将月球的原位环境模拟出来,并使用与月壤性质相似的模拟月壤,高保真地重现月球地层的特性。这样,我们进行的实验结果与月球上的数据将非常接近。”(信息来源:央视新闻客户端)
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