從整體而言，固體火箭絕對(duì)的貨真價(jià)實(shí)，它們用起來(lái)非常簡(jiǎn)單可靠，以非常小的體積就能提供相當(dāng)可觀的效率，只要你不是一次控制多個(gè)方向的推力，就絕對(duì)是最佳選擇。一些需要彈跳能力的機(jī)器人也試圖用火箭來(lái)助力，但可控性卻一直成問(wèn)題，畢竟無(wú)論你需要與否，固體火箭一旦點(diǎn)火就會(huì)輸出相同的推力，而機(jī)器人每次彈跳時(shí)需要的推力可各不相同。

在上周的 ICRA 上，來(lái)自日本太空發(fā)展署（JAXA）的研究人員展示了一款小型探測(cè)機(jī)器人，它可以利用自身攜帶的一枚固體火箭彈射上天。當(dāng)然，這款機(jī)器人能參展是因?yàn)樽约邯?dú)具特色，它可以完成精確著陸。同時(shí)，其搭載的陀螺儀系統(tǒng)能確保它直線飛行，落地后還能給機(jī)器人指引方向。

這款機(jī)器人僅重 450 克，其外殼里包裹了電池、傳感器、反作用輪和兩個(gè)小型的反推發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)然，沖量達(dá) 10 牛秒的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)也不能缺席。

平時(shí)機(jī)器人會(huì)被安裝在傾斜的軌道上，需要使用時(shí)，反作用輪會(huì)加速旋轉(zhuǎn)并點(diǎn)燃火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。隨后，在火箭的作用力下，機(jī)器人會(huì)劃出一條優(yōu)美的拋物線，其最大飛行距離約為 30 米。如果在月球重力下使用，機(jī)器人能飛 200 米。

反作用輪的存在相當(dāng)重要，有了它機(jī)器人在飛行中才能不像孫悟空一樣不斷翻筋斗并保持直線飛行。在 ICRA 上，我們上手試玩了這款機(jī)器人，打開(kāi)陀螺轉(zhuǎn)子后，其表現(xiàn)相當(dāng)驚人。在飛行過(guò)程中，機(jī)器人的橫向旋轉(zhuǎn)受到了抑制，由于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)機(jī)了就停不下來(lái)，因此反推發(fā)動(dòng)機(jī)在必要時(shí)刻會(huì)啟動(dòng)來(lái)控制機(jī)器人的軌跡，這樣才能保證精確著陸。這套解決方案相當(dāng)有效，在測(cè)試中機(jī)器人落地時(shí)的偏差從 1.2 米（不帶反推發(fā)動(dòng)機(jī)）縮小到了 0.29 米。

不過(guò)，這樣的機(jī)器人也有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是它們無(wú)法重復(fù)使用，彈跳一次生命就結(jié)束了。當(dāng)然，好處是你能得到一套高效的系統(tǒng)，它體型小、重量輕且射程較遠(yuǎn)。對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，一套搭載多個(gè)小型探測(cè)機(jī)器人的系統(tǒng)肯定比單個(gè)的大型可回收系統(tǒng)用處大。別忘了，大型系統(tǒng)操作較復(fù)雜，可靠性較差，且射程也會(huì)有限制。

日本研究人員也為這款機(jī)器人設(shè)定了未來(lái)的預(yù)期使用場(chǎng)景：機(jī)器人將裝載在行星登陸器或探索車上，搭載它們的母艦會(huì)靠近預(yù)定降落點(diǎn)，但由于地形復(fù)雜，母艦無(wú)法降落。調(diào)整角度后，這些機(jī)器人就能被彈射升空，在空中其內(nèi)部制導(dǎo)系統(tǒng)將控制機(jī)器人飛行。隨后機(jī)器人會(huì)完成精確降落，搭載的裝備還能吸收降落時(shí)的沖擊。

降落后固體火箭推力會(huì)耗盡，機(jī)器人想繼續(xù)運(yùn)動(dòng)就要靠反作用輪的旋轉(zhuǎn)。雖然這不是最可控的移動(dòng)方式，但對(duì)于外星探索來(lái)說(shuō)，其優(yōu)勢(shì)在于封閉系統(tǒng)，密封的機(jī)器人至少不會(huì)被塵土損害。

眼下，參展的機(jī)器人并未搭載沖擊吸收裝置，同時(shí)它也沒(méi)有旋轉(zhuǎn)外殼，這樣就無(wú)法在飛行中提供全景影像了。此外，未來(lái)與其搭配使用的科學(xué)儀器還必須大幅瘦身以便適應(yīng)機(jī)器人緊湊的體型。

不過(guò)，這些機(jī)器人的潛力相當(dāng)巨大，它們?cè)诘椭亓Νh(huán)境下可以有多種應(yīng)用，而固體火箭將成為最棒的驅(qū)動(dòng)力。

Via. Spectrum.ieee 雷鋒網(wǎng)編譯

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