工程學教授丹·內爾特(Dan Negrut)與用於測試的太空漫遊車合影。圖片來源:喬爾·霍爾伯格(Joel Holberg) / UW -Madison
當數百萬美元的外部汽車被困在柔軟的沙子或碎石中時 火星漫遊者精神 2009年,基於山的工程師以虛擬拖車的身份生效,頒發了一系列團隊,這些團隊會移動車輪或以薄薄的勞動力努力來釋放他並繼續研究任務。
儘管這種精神永遠存在,但在將來,這裡的最佳測試在這裡,在Terra Company上,可以幫助防止這些天上的危機。
使用計算機建模,威斯康星大學 – 麥迪遜分校的工程師 – 機械學發現瞭如何在地球上測試漫遊者的短缺。此錯誤導致了關於流浪者在外星任務中部署時如何行為的過度樂觀的結論。
準備這些任務的重要組成部分是對流浪者如何在低重力中通過的準確理解,以免被困在柔軟的地形或岩石的地方。
在月球上,引力吸引比地球弱六倍。幾十年來,經歷了流浪者的研究人員考慮了這種重力的差異,創造了一個原型,這是真正的漫遊者質量的第六。他們在沙漠中測試了這些輕漫遊者,看著它如何在沙灘上移動,以了解它在月球上的工作方式。
但是,事實證明,這種標準的測試方法通過了,這似乎是一個微不足道的細節:地球在沙漠沙中的引力。

流動站的操作是在項目Chrono中建模的,對UW-Madison開發的開源物理進行了建模。圖片來源:Dan Negrut / UW -Madison
得益於UW -Madison機械工程學教授Dan Negrout的模擬,他的員工確定地球的重力在沙灘上拉的遠遠超過了火星或月亮上的重力。在地球上,沙子更加僵硬和支撐 – 減少了在汽車車輪下移動的可能性。但是月球的表面被“絨毛”,因此移動更容易 – 受人尊敬的流浪者的牽引力較小,這會阻礙其流動性。
內格拉德說:“回顧過去,這個想法很簡單:我們不僅需要考慮對漫遊者的引力吸引力,而且還需要考慮重力對沙子的影響,以便最好地了解漫遊者在月球上的表現。” “我們的結果強調了基於物理學的模擬使用的價值,以分析漫遊者在顆粒土壤上的遷移率。”
團隊 最近詳細 他的結論c 現場機器人雜誌場地
研究人員的發現是他們在建模項目資助的金融項目上工作的結果 Viper Rover計劃進行月球任務。該團隊使用了與意大利科學家合作在UW-Madison開發的開源建模引擎項目Chrono Project。該軟件允許研究人員快速,準確地模擬複雜的機械系統,例如在沙子或土壤的“軟”表面上工作的全大小的流浪者。
在對毒蛇漫遊器進行建模時,他們注意到地球基礎的結果與漫遊者在月球上的遷移率建模之間的差異。用計時建模更深入地挖掘出來的測試缺陷。
這項研究的優勢也遠遠超出了NASA和太空旅行的邊界。對於Chrono Land上的應用,數百個組織被用來更好地理解複雜的機械系統,並在越野條件下運行的是美國軍隊的準確機械小時。

基於模擬的工程實驗室中的沙子上的流浪者。圖片來源:喬爾·霍爾伯格(Joel Holberg) / UW -Madison
Negrat說:“我們的研究與解決許多真正的工程問題非常相關,這不再重要。” “我為我們所取得的成就感到自豪。作為一名大學實驗室,生產NASA使用的工業軟件非常困難。”
Chrono是免費的,可以在世界範圍內公開使用,但UW -Madison團隊在開發和維護用戶軟件和支持方面投入了大量持續的工作。
內格拉特說:“在科學圈子裡,在此級別生產軟件產品是非常不尋常的。” “與NASA和行星研究有關的某些類型的應用程序,我們的模擬器可以解決其他工具無法解決的問題,包括來自大型技術公司的模擬器,這令人興奮。”
由於Chrono是開源的,因此Negro及其團隊專注於不斷的創新和改進軟件以保持相關性。
他說:“我們所有的想法都是在公共訪問中,競爭可以迅速接受,這使我們繼續前進。” “在過去的十年中,我們很幸運能得到NASS,美國陸軍研究部和NASA的支持。”
報紙上的合著者包括上海喬·湯加(Wei Hu)的魏胡(Wei Hu),來自UW-Madison的Lee,Arno Rogg和來自NASA的Alexander Shepelmann,來自MIT的Protoinnovations,LLC和Ken Camrin的Samuel Chandler。
更多信息:
Wei Hu等人,一項研究表明,使用重力位移來準備移動性外部任務是誤導,誤導,誤導性的, 現場機器人雜誌 (2025)。 二:10.1002/rob.22597
引用:機器人的空間漫遊車繼續被卡住。工程師發現了為什麼(2025年7月26日)於2025年7月26日從https://techxplore.com/news/2025-07-botic-space-rovers-shipucted.html提取
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