SpaceHopper: A Small-Scale Legged Robot for Exploring Low-Gravity Celestial Bodies

我们介绍了SpaceHopper，这是一个三条腿的小型机器人，旨在设计用于未来在小行星和卫星上进行移动探索。该机器人重5.2公斤，体积为245毫米，使用太空合格的组件。此外，SpaceHopper的设计和控制使其适用于调查具有延长飞行阶段的动态运动模式。该系统使用其三条腿在飞行过程中重新定位身体以准备降落，而不是使用陀螺仪或飞轮。我们使用深度强化学习策略控制腿部运动以重新定位。在仿真的Ceres重力环境（0.029g）中，该机器人可以可靠地跳跃到指定的位置，最远距离可达6米。我们的真实世界实验表明，在地球重力下的反重力设置中，SpaceHopper可以成功地重新定位到旋转万向节内的安全着陆方向并跳跃。总的来说，我们认为SpaceHopper是朝着在低重力环境中控制跳跃运动的重要一步。

探索小行星和月球等低重力环境中的机器人探索问题，如何实现控制跳跃运动？

使用三条腿进行跳跃和定位，通过深度强化学习控制腿的运动，实现机器人在低重力环境中跳跃和安全着陆。

机器人重量轻，使用可适用于太空的部件；使用三条腿进行定位和跳跃，无需使用陀螺仪或飞轮；通过深度强化学习控制腿的运动，实现机器人在低重力环境中跳跃和安全着陆；在仿真环境和现实环境中进行了实验，取得了良好的效果。

近期的相关研究包括：《A Survey of Robotics Simulators for Space Applications》、《Autonomous Navigation and Mapping for Space Robots》等。