11/04/2024
Door Ad Spijkers
In het SpaceHopper-project kan een robot springbewegingen gebruiken om op plaatsen met een lage zwaartekracht te bewegen.
De springende robot is ontwikkeld door studenten van de Eidgenössische Technische Hochschule (ETH). De SpaceHopper zal in de toekomst worden gebruikt bij ruimtemissies om relatief kleine hemellichamen zoals asteroïden en manen te verkennen. Deze kunnen waardevolle minerale hulpbronnen bevatten die de mensheid in de toekomst voor zichzelf zou kunnen gebruiken. Bovendien moet de studie van deze hemellichamen inzicht geven in de vorming van het heelal.
Ontwikkelingsproject
Het project begon tweeënhalf jaar geleden als focusproject voor bachelorstudenten aan de ETH. Het wordt nu als regulier onderzoeksproject voortgezet door vijf masterstudenten en één promovendus. Een bijzondere uitdaging bij de ontwikkeling van dergelijke verkenningsrobots is de lage zwaartekracht op kleine hemellichamen. Daarom testten de onderzoekers de werking van hun robot in gewichtloosheid – tijdens een parabolische vlucht uitgevoerd door de European Space Agency (ESA).
De SpaceHopper is een lichtgewicht platform dat speciaal is ontworpen voor voortbeweging bij lage zwaartekracht. De robot zou een breed scala aan nieuwe missies mogelijk kunnen maken om uitgestrekte, onbekende delen van ons zonnestelsel te verkennen.
Symmetrische driepotige robot
Drie poten met elk drie vrijheidsgraden zijn de optimale lichtgewicht oplossing voor springen bij lage zwaartekracht. Voortbeweging in elke richting is eenvoudig, dankzij het ontbreken van een voorkeursoriëntatie. Met de nieuwe aanpak hebben de ontwikkelaars een nieuw voortbewegingsconcept ontwikkeld voor efficiënt reizen in microzwaartekracht. Dit omvat zes bewegingsmogelijkheden die betrouwbaar en snel reizen op een asteroïde garanderen:
- springen om grote afstanden af te leggen
- houdingscontrole tijdens de vlucht
- gecontroleerde landing op het beoogde punt
- nauwkeurige voortbeweging over korte afstanden
- mogelijkheid om een wetenschappelijke lading te dragen
- zelfoprichtend na de landing
Krachtige sprong
Het gecombineerde vermogen van de negen motoren maakt een sterke en nauwkeurige start mogelijk om grote obstakels en lange afstanden te overwinnen. Dankzij slimme bewegingen van zijn poten kan de SpaceHopper zichzelf heroriënteren. Dit zorgt ervoor dat hij op elk moment op zijn poten kan landen, wat zorgt voor een zachte landing zonder ongecontroleerd stuiteren.
Onderstaande video is gemaakt door Nicole Davidson van ETH Zürich. Voor het geval u het Schwyzerdütsch niet machtig bent: de video is ondertiteld.
Foto: Dominik Lindegger