據(jù)悉，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和蘇黎世應(yīng)用科技大學(xué)的學(xué)生團隊為太空探索而設(shè)計的四足機器人SpaceBok，正在歐洲宇航局的ESTEC技術(shù)中心進行測試。該機器人被設(shè)計用于在月球或者小行星等低重力體上行走。

Spacebok的動態(tài)行走仿生了跳羚實現(xiàn)快速移動的跳躍步態(tài)，其名稱也來自太空（Space）和跳羚（Springbok）兩個單詞的結(jié)合。SpaceBok的招牌太空步是連續(xù)的跳躍移動，非常具有節(jié)奏感。

SpaceBok在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面更加的緊湊和輕量化，以減小發(fā)射成本，具有以下幾個特點：使用高功率密度的力矩電機作為關(guān)節(jié)驅(qū)動單元，不僅可以減小驅(qū)動單元的重量，同時大力矩低減速比的驅(qū)動配置非常有利于關(guān)節(jié)的力矩控制；采用一體化彈簧可以有效地緩解四足機器人著地時各足端的沖擊力實現(xiàn)安全降落，同時進行儲能，使機器人的下一次跳躍更高，從而減低關(guān)節(jié)的驅(qū)動功耗，提高了SpaceBok的續(xù)航能力；大量使用碳纖維結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)機器人本體的輕量化設(shè)計，同時也保證了四足機器人的強度；可完全折疊的腿部結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以有效地減小運輸空間；借鑒傳統(tǒng)衛(wèi)星的姿態(tài)控制裝置，研究人員在四足機器人的軀干位置安裝了反作用輪，通過它的加速和減速控制Spacebok的平衡。

為了驗證SpaceBok在月球上的平衡穩(wěn)定控制算法和跳躍性能，歐洲宇航局技術(shù)中心搭建了模擬月球重力加速度的實驗裝置。該機器人從側(cè)面被固定在了一根與水平面成一定夾角的斜向?qū)к壣?，?dǎo)軌的最低端固定了一塊與斜向?qū)к壌怪钡哪景逵糜谀M月球的地面。機器人從導(dǎo)軌高側(cè)向低側(cè)滑下來的加速度就是重力加速度沿斜向?qū)к壏较蛏系姆至?，因此只要斜向?qū)к壟c水平面的夾角合適，就能保證機器人沿導(dǎo)軌下滑的加速度是重力加速度的1/6，從而實現(xiàn)機器人在月球環(huán)境中的模擬。

雖然目前SpaceBok在模擬的月球環(huán)境中的跳躍高度只有1.3m，還沒有達到預(yù)期的2m，但是其能很好的利用軀干位置處的反作用輪實現(xiàn)空中和著地時刻的姿態(tài)控制。

為了進一步模擬小行星非常低的重力環(huán)境，SpaceBok的側(cè)身被安裝在了一個自由浮動平臺上，保證其在除側(cè)身方向外的另外兩個方向上沒有重力加速度。當SpaceBok從一側(cè)墻壁往另一側(cè)墻壁運動時，它的反作用輪能夠控制它準確的旋轉(zhuǎn)軀干以保證足端（而不是軀干）與另一側(cè)墻壁發(fā)生碰撞，從而讓它再次落到另一側(cè)墻壁，如此周而復(fù)始的運動模擬了低重力環(huán)境下單個表面的連續(xù)跳躍。

目前，SpaceBok在歐洲宇航局的測試進展順利，后續(xù)將在包括障礙物、丘陵地形和真實土壤的環(huán)境中測試以及戶外測試。