在不少航天界人士看來(lái)，2020 年是個(gè)“火星年”。

在今年的公開(kāi)計(jì)劃中，中國(guó)、美國(guó)、阿聯(lián)酋都已宣布將如期進(jìn)行火星探索任務(wù)；歐洲航天局和俄羅斯聯(lián)邦航天局也有相應(yīng)計(jì)劃，但由于籌備原因，把發(fā)射時(shí)間推遲到 2022 年實(shí)施。大約每隔 26 個(gè)月才會(huì)產(chǎn)生一次 “火星沖日” 的契機(jī)，2020 年 7-8 月便是這個(gè)窗口期，屆時(shí)地球、火星、太陽(yáng)位于一條直線上，抓住這個(gè)窗口期發(fā)射火星探測(cè)器，飛行的路線最短，燃料最省，成功率也較高。

談到火星探測(cè)器，想必大部分人都能瞬間聯(lián)想到“火星車”，它們搭載著地球上各種先進(jìn)的儀器和設(shè)備，代替人類漫步火星，觀察勘探這個(gè)紅色星球的地形地貌，把寶貴的分析數(shù)據(jù)和圖像回傳給人類，才有了人類今天對(duì)火星的知識(shí)積累。

圖｜美國(guó)宇航局 “好奇號(hào)” 火星車在第 2553 個(gè)火星日的自拍照（來(lái)源：NASA）

你有沒(méi)有興趣手工打造一臺(tái)自己的 “火星車”？在開(kāi)源社區(qū) GitHub 中，開(kāi)發(fā)者雅各布 · 克蘭茨（Jakob Krantz）分享了一份全面的開(kāi)源制作教程，引起不少關(guān)注。

這款 3D 打印的移動(dòng)機(jī)器人在設(shè)計(jì)上參考了美國(guó)宇航局的“好奇號(hào)” 火星車，它不僅可以在坑坑洼洼的沙地上順暢行駛，搖臂轉(zhuǎn)向架也高度模擬“好奇號(hào)”，環(huán)繞攝像頭可以進(jìn)行第一視角拍攝，而隨著擴(kuò)充配件，它也能夠伸出機(jī)械臂抓取物體，開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)智能手機(jī)應(yīng)用程序集成自定義控件和數(shù)據(jù)進(jìn)行各種操控。

克蘭茨是一名嵌入式軟件開(kāi)發(fā)人員，他對(duì) DeepTech 表示：“當(dāng)時(shí)制作這個(gè)項(xiàng)目并沒(méi)有特定的原因和需求，只是對(duì)火星車的搖臂轉(zhuǎn)向架移動(dòng)方式非常感興趣，于是想要搭建一個(gè)更大的項(xiàng)目，包含許多不同的零件、電子設(shè)備、編程和 CAD 設(shè)計(jì)，CAD 和一些相關(guān)設(shè)計(jì)都是自學(xué)的，斷斷續(xù)續(xù)建造了大約一年時(shí)間?！?/p>

圖｜開(kāi)發(fā)者手工 DIY 火星車（來(lái)源：Jakob Krantz）

雖然這是一個(gè)類似于玩具的“火星車”，但在硬件方面也沒(méi)那么簡(jiǎn)單，除了要用 3D 打印車輪、車身和各種關(guān)鍵零部件，還需要準(zhǔn)備以下配件清單：

6 個(gè) 12V 60 RPM 直流電動(dòng)機(jī)，每個(gè)車輪一個(gè)；每側(cè) 2 個(gè)無(wú)刷電調(diào)；12 個(gè) 5V～12V 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器；每個(gè)角輪上有 4 個(gè)伺服系統(tǒng)（MG946R/MG996R），用于轉(zhuǎn)向；臂上有 6 個(gè)伺服（MG946R），用于 6 自由度；2 個(gè)頭部伺服裝置（MG946R/MG996R）；6 通道 RC 接收器和發(fā)射器；6 個(gè)電機(jī)軸適配器；MCU（ESP32）；3S 電池；標(biāo)準(zhǔn) PVC 管，內(nèi)徑為 23.40 毫米，外徑為 25 毫米；許多螺釘和螺栓，主要是 M3 和 M4 型號(hào)；兩種軸承：5x 608ZZ 和 5x 25mm SKF 6005；

克蘭茨介紹，這些物料清單成本約為 500-600 美元， 但是，他本人可能已經(jīng)花費(fèi)了超過(guò) 1000 美元投入到這輛自制火星車上，包括一些已經(jīng)迭代的零部件，以及一些損壞燒掉的電子設(shè)備。

圖｜火星車的零部件制作（來(lái)源：Jakob Krantz）

有三種通信方式可以保持與這輛火星車的聯(lián)系，包括長(zhǎng)距離廣域網(wǎng)（LoRa）、WebSocket 協(xié)議以及通用 RC 發(fā)射器，通過(guò)車上的一個(gè)三向開(kāi)關(guān)可以選擇啟動(dòng)模式：WiFi 站 + LoRa、僅 LoRa 或 WiFi AP，有人連接到 WebSocket 服務(wù)器或通過(guò) LoRa 連接火星車，就能接收到火星車自動(dòng)發(fā)送的遠(yuǎn)程通信數(shù)據(jù)。

組裝完成后的成品如下圖所示，功能可能有限，但氣勢(shì)上不會(huì)輸，一臺(tái)自制火星車閃亮登場(chǎng)。

圖｜DIY 火星車成品（來(lái)源：Jakob Krantz）

最后，就是實(shí)戰(zhàn)演練環(huán)節(jié)，它的機(jī)械臂可以實(shí)現(xiàn)多關(guān)節(jié)控制，搖臂轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)能使其在起伏較大的沙灘上暢通無(wú)阻：

雖然小有所成，但克蘭茨表示，做這個(gè)項(xiàng)目并沒(méi)有太多商業(yè)化的想法，所有設(shè)計(jì)和代碼目前都是開(kāi)源的，項(xiàng)目仍需要進(jìn)行大量調(diào)整才能使開(kāi)放源代碼版本更加完善，基于目前的基礎(chǔ)平臺(tái)，任何有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員都可以進(jìn)一步參與構(gòu)建它，如果你對(duì)這個(gè)民間火星車感興趣，或者想直接為這個(gè)開(kāi)源項(xiàng)目做貢獻(xiàn)，歡迎參考：https://github.com/jakkra/Mars-Rover