Giocare a Pong con il classico dei videogiochi SpaceBok. Per simulare la gravità incredibilmente bassa degli asteroidi, il team di SpaceBok ha utilizzato il pavimento più piatto dei Paesi Bassi:un pavimento epossidico di 4,8 x 9 m levigato con una planarità complessiva entro 0,8 mm, chiamato Orbital Robotics Bench for Integrated Technology (ORBIT), parte del Laboratorio Orbital Robotics and Guidance Navigation and Control Laboratory dell'ESA. SpaceBok è stato posizionato su un lato, quindi attaccato a una piattaforma fluttuante per riprodurre condizioni di gravità zero in due dimensioni. Quando saltava da un muro, la sua ruota di reazione gli permetteva di volteggiare a metà del salto, lasciandolo atterrare di nuovo con i piedi sull'altro lato della camera, come se stesse saltando lungo un'unica superficie ridotta a bassa gravità. Credito:ETH Zurigo/ZHAW Zurigo
Gli astronauti sulla Luna si sono trovati a saltellare, piuttosto che semplicemente camminare. Il robot di esplorazione planetaria SpaceBok della Svizzera ha seguito il loro esempio, lanciando tutte e quattro le gambe da terra durante i test nel cuore tecnico dell'ESA.
SpaceBok è un robot quadrupede progettato e costruito da un team di studenti svizzeri dell'ETH di Zurigo e dello ZHAW di Zurigo. Attualmente è in fase di test utilizzando strutture robotiche presso il centro tecnico ESTEC dell'ESA nei Paesi Bassi.
Il lavoro sta procedendo sotto la guida del Ph.D. lo studente Hendrik Kolvenbach del Robotic Systems Lab dell'ETH di Zurigo, attualmente sede presso ESTEC. Il robot viene utilizzato per studiare il potenziale della "camminata dinamica" per spostarsi in ambienti a bassa gravità.
Hendrik spiega:"Invece di camminare statico, dove almeno tre gambe rimangono sempre a terra, la camminata dinamica consente andature con fasi di volo complete durante le quali tutte le gambe rimangono sollevate da terra. Gli animali utilizzano andature dinamiche grazie alla loro efficienza, ma fino a poco tempo fa la potenza di calcolo e gli algoritmi necessari per il controllo hanno reso difficile realizzarli sui robot.
"Per gli ambienti a gravità inferiore della Luna, Marte o asteroidi, saltare da terra in questo modo si rivela un modo molto efficiente per spostarsi".
"Gli astronauti che si muovono nella gravità pari a un sesto della Luna hanno adottato il salto istintivamente. SpaceBok potrebbe potenzialmente salire fino a 2 m di altezza nella gravità lunare, anche se una tale altezza pone nuove sfide. Una volta che si alza da terra, il robot con le gambe deve stabilizzarsi per scendere di nuovo in sicurezza:a questo punto si sta comportando come una mini-astronave, ", afferma il membro del team Alexander Dietsche.
"Quindi quello che abbiamo fatto è sfruttare uno dei metodi che un satellite convenzionale usa per controllare il suo orientamento, chiamata ruota di reazione. Può essere accelerato e decelerato per innescare una reazione uguale e contraria nello stesso SpaceBok, " spiega il membro del team Philip Arm.
"Inoltre, Le gambe di SpaceBok incorporano molle per immagazzinare energia durante l'atterraggio e rilasciarla al decollo, riducendo significativamente l'energia necessaria per realizzare quei salti, " aggiunge un altro membro del team, Beniamino Sole.
La squadra sta lentamente aumentando l'altezza dei salti ripetitivi del robot, fino a 1,3 metri in condizioni di gravità lunare simulate finora.
Sono stati allestiti banchi di prova per simulare vari ambienti gravitazionali, imitando non solo le condizioni lunari ma anche la gravità molto bassa degli asteroidi. Più bassa è la gravità, più lunga può essere la fase di volo per ogni salto del robot, ma è necessario un controllo efficace sia per il decollo che per l'atterraggio.
I banchi di prova per SpaceBok sono stati allestiti per simulare vari ambienti gravitazionali, imitando non solo le condizioni lunari, ma anche la gravità molto bassa degli asteroidi. Più bassa è la gravità, più lunga può essere la fase di volo per ogni salto del robot, ma è necessario un controllo efficace sia per il decollo che per l'atterraggio. Credito:ETH Zurigo/ZHAW Zurigo
SpaceBok è un robot quadrupede progettato e costruito da un team di studenti svizzeri dell'ETH di Zurigo e dello ZHAW di Zurigo. Attualmente è in fase di test utilizzando strutture robotiche presso il centro tecnico ESTEC dell'ESA nei Paesi Bassi. Il robot viene utilizzato per studiare il potenziale della "camminata dinamica" per spostarsi in ambienti a bassa gravità. Sono stati allestiti banchi di prova per simulare vari ambienti gravitazionali. SpaceBok potrebbe potenzialmente salire fino a 2 m di altezza nella gravità lunare, sebbene tale altezza richieda al robot di stabilizzarsi con una ruota di reazione che scenda nuovamente in sicurezza. Credito:ETH Zurigo/ZHAW Zurigo
SpaceBok montato lateralmente su una piattaforma a cuscinetto d'aria fluttuante. Per simulare la gravità incredibilmente bassa degli asteroidi, il team di SpaceBok ha utilizzato il pavimento più piatto dei Paesi Bassi:un pavimento epossidico di 4,8 x 9 m levigato con una planarità complessiva entro 0,8 mm, chiamato Orbital Robotics Bench for Integrated Technology (ORBIT), parte del Laboratorio Orbital Robotics and Guidance Navigation and Control Laboratory dell'ESA. SpaceBok è stato posizionato su un lato, quindi attaccato a una piattaforma fluttuante per riprodurre condizioni di gravità zero in due dimensioni. Quando saltava da un muro, la sua ruota di reazione gli permetteva di volteggiare a metà del salto, lasciandolo atterrare di nuovo con i piedi sull'altro lato della camera, come se stesse saltando lungo un'unica superficie ridotta a bassa gravità. Credito:ETH Zurigo/ZHAW Zurigo 
SpaceBok è stato posizionato su un lato, quindi attaccato a una piattaforma fluttuante per riprodurre condizioni di gravità zero in due dimensioni. Quando saltava da un muro, la sua ruota di reazione gli permetteva di volteggiare a metà del salto, lasciandolo atterrare di nuovo con i piedi sull'altro lato della camera, come se stesse saltando lungo un'unica superficie ridotta a bassa gravità.
Hendrik ha aggiunto:"I test sono andati così bene che abbiamo persino usato SpaceBok per giocare a un gioco live-action di Pong, il classico dei videogiochi."
I test continueranno in condizioni più realistiche, con salti fatti su ostacoli, terreno collinare, e terreno realistico, eventualmente uscire di casa.
Hendrik sta studiando all'ESTEC attraverso la Networking Partnering Initiative dell'ESA, destinato a sfruttare la ricerca accademica avanzata per applicazioni spaziali.
