为什么设计得这么慢？是因为某些特定的功率限制还是其他原因？这么慢的主要原因是什么？
#1 楼
该系统与摇臂转向架悬架的关系比其他任何问题都重要。当克服较大的障碍时，对车辆造成相应的损害。以缓慢移动为交换，流动站能够攀爬两倍于车轮直径的岩石（正常悬架会遇到一半以上的问题车轮直径）。从字面上看，这是很重要的。
（图像通过http://en.smath.info/forum/yaf_postst995p2_Animation-of-mechanisms.aspx）
有速度慢带来的其他好处：导航摄像机捕获的连续帧之间的关联更好，计划路径的时间更多，并且节省了电能。但是，如果没有悬架系统提供的功能-克服火星表面上的障碍物而不会卡住或造成损坏-其他好处就没有意义了。
评论
$ \ begingroup $
正确！这是主要原因，它源于对安全性和可预测性的需求。前往火星的漫游车非常昂贵，而且一旦到达火星就无价了。能量是每个sol距离的一个因素，但对于每小时的距离并没有那么重要。您可以想象一个更快的流动站，一天中有更多时间用于其他（不是那么耗能的）活动。沟通限制并不是一个很大的因素，因为如果悬浮和能量不是一个因素，那么自主权可能会在溶胶中产生很多麻烦。 “好奇号”处理器比“精神与机遇”上的处理器要快得多。
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–马克·阿德勒
2012年12月14日18:09
$ \ begingroup $
@MarkAdler的确如此，但是任何旨在节省电量以快速使用的流动站都必须携带非常笨重的电池，因此，高质量的悬挂并不是唯一的障碍。
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–user626
2012年12月15日下午5:12
$ \ begingroup $
碰巧，好奇心上，每溶胶流动性的主要能量限制不是运行电动机的能量，而是将电动机和齿轮箱加热到早晨达到其工作温度的能量。我们真正需要的是可以在火星环境温度下运行的电动机和齿轮箱。 MSL项目试图开发这些产品，但遇到了问题并退回了现有技术。
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–马克·阿德勒
2012-12-15 15:20
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温度过低会引起什么问题？
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– AnsisMāliņš
2012-12-22 19:25
$ \ begingroup $
等一下，@ MarkAdler？
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–伊恩
16-10-13在13:04
#2 楼
这似乎是一个垒球问题，但令人惊讶地微妙。这里有一些很好的答案，但是我可以增加一些基本的严谨性。流动站如此缓慢的原因本质上是需要对价值数百万美元的设备谨慎。但是，还有其他一些设计约束值得一提。系统在整个表面上重新定位的能量成本通常可以建模为
$$ \ int ^ {T_ {final}} _ {T_ {initial}} [c_0 v（t）^ 2 + c_1 a（ t）^ 2 + c_3v（t）+ c_4a（t）+ c_5v（t）* a（t）+ C] dt $$其中$ c_0 ... c_6 $是代表电机参数的常数（请参见此处和此处） 。
因此，前往附近的陨石坑的成本与速度的平方和加速度的平方成比例。因此，速度较慢的成本总体上较小。通常会有一个“倾翻速度”，功率消耗会达到峰值，这通常是一个非常慢的速度。因此，机器人移动缓慢以节省功率。此外，这意味着机器人无法携带像LIDAR这样的高能耗传感器。注意LIDAR已广泛用于无人驾驶自动驾驶汽车，例如Google Car。这带我去...
计算传感。注意，我们不考虑功耗。现在，我们必须意识到机器人是自主的（即无驾驶员）。考虑到减少的传感器，机器人无法对整个环境进行建模，也无法规划大范围的路线。这样想，你会在黑暗中穿过森林吗？如果您不需要，则不需要。机器人始终看不见前方，因此一直处于“黑暗中”状态，因此它会缓慢移动并仔细计划每个步骤。计划这些事情所需的内存和cpu等于$ O（r ^ 3）$或更糟，其中$ r $是计划的半径。在这里和这里看到
通讯延迟。如前所述，机器人是i）自主的，ii）感测受限的。人们必须不断地“检查”以确保机器人没有做任何愚蠢的事情（尽管它具有最先进的规划算法）。这意味着机器人将等待很多指令，从而减慢了实现目标的平均进度。以前的参考资料解决了这个问题。
稳定性。为了获得稳定性/坚固性，流动站使用了摇臂转向架系统。看到这个。该系统设计为以低速运行。如果您走得快并撞上了石头，那么您将摔碎漫游车。尝试想象一下基于传感器的运动计划。现在，当所有相关传感器都安装在机器人顶部的桅杆上时，尝试这样做，您会发现保持感测负载稳定非常重要。
评论
$ \ begingroup $
太好了！就像我的帖子一样，但是用科学术语来说。我会为此删除我的帖子，但是此时的声誉太诱人了：D我敢肯定，最终这会获得更高的分数。
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– Shahbaz
2012年12月14日23:19
$ \ begingroup $
：D请不要删除它。您为文盲提供了一张不错的主题照片。
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–rics
2012年12月17日上午10:16
#3 楼
我不是物理学方面的专家，但是我可以想到一些原因：功率。完成一项任务所需的力量与完成该任务所需的时间成反比。我认为众所周知，更快地做某事需要更多的功能，否则您可以无偿地无限快地完成所有工作。
计算速度。关于权力的声明（以上）不仅限于运动。计算也是如此。您是否注意到笔记本电脑处于省电模式时运行速度较慢？使用处理器，如果计算速度快两倍，则需要四倍的精力来完成它。结果，很可能火星漫游者的CPU也无法高速工作。因此，如果流动站在继续行驶之前需要时间来处理某些东西（例如环境图像），则它需要移动得更慢，因此它将以较低的速率接收数据。足够慢以便可以处理它们。
稳定性。相信我不需要为您提供解决此现象的公式：着陆时可能会失去稳定性。
可操作性。如果您以相当慢的速度行驶，那么转向将不会有任何麻烦。另一方面，在高速行驶时，您需要更大的曲率才能转动，并且外侧的车轮承受的压力也更大。也适用于地球上的机器人。但是，在地球上，如果车辆翻了车，我们总是可以翻转它，但是在火星上，我们不能相信火星人（他们可能喜欢火星车粘在它的背上并开始崇拜它，这对我们来说完全不酷） 。
评论
$ \ begingroup $
能源可能是主要的限制因素。好奇心几乎重达一吨（类似于超小型），但它的电源仅产生125W的功率。如果所有动力都可用于传动系统，那么功率仅为0.16HP；由于计算机，仪器和无线电设备也都占有一定份额，因此实际可用数量较少。
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–丹在火光中摆弄
2012-12-14 14:56
$ \ begingroup $
我很犹豫，将您的需求列为强烈理由。当前的技术无法获得足够的动力来实现高速，长久的漫游车，因此，所有拟议的任务都是针对慢速行驶和相对较小区域的深入研究而设计的。如果有可能以每天10-100公里的速度行驶，那么一套完全不同的研究建议将是可能的。 ex探索Valles Marineris的长度，以确定其雕刻方式。
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–丹在火光中摆弄
2012-12-14 15:02
$ \ begingroup $
+1考虑到重力的差异，稳定性可能是一个严重的问题。
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–苏丹
2012年12月14日下午16:51
$ \ begingroup $
“用于一项任务的能量与完成该任务所需时间的平方成反比。” -这不是真的。快一倍做某件事需要两倍的力，但是能量却相等。除非限制因素本身与平方成正比（例如，流体阻力与速度的平方成比例），但要将其应用于火星漫游者，就必须说明存在哪些具体限制因素。
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–马特
2012年12月14日17:01
$ \ begingroup $
这些都是机器人通常会变慢的充分理由，而好奇号却变慢的原因是其悬挂设计。
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–伊恩
2012-12-14 17:20
#4 楼
原因之一是由于地球与火星之间的通信延迟。这意味着机器人需要一些自动避障功能，以帮助防止其卡住或出现其他麻烦。火星漫游者的避险设备通常采用非常保守的方式设计，这意味着要缓慢行驶并经常停车以检查环境。
维基百科提供的火星信息探险漫游者（精神和机会）：
...危险预防软件使它每10秒钟停下来20秒钟，以观察和了解其所在的地形
驱动。
评论
$ \ begingroup $
。车辆设计/制造/发布/远程更新时可用的处理器和软件的运行速度不能超过此速度。
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–滚刀
13年3月20日在20:33
$ \ begingroup $
看来，这种避免危险是错误的范例。垂直向下飞行50 m后坠落着陆后，机器人应像蟑螂一样行动：起身和布吉。您可以测试，即使在地球上，也离火星不远。
$ \ endgroup $
– ott--
13年6月21日在20:33
评论
下面讨论了身体上的限制，但也要考虑一下：以如此惊人的速度去哪里？一件事是，如果以45英里/小时的速度行驶，那么当它撞到一块岩石时，翻倒的可能性似乎更大；如果我设计了它的行驶路线和速度，那么当我不小心破坏了数百万/十亿美元的设备:)
@匿名企鹅：“汽车行驶速度”和0.83厘米/秒之间有很大的差距。我们真的应该问为什么它不能达到5或10 cm / s的速度，这仍然远低于人类的步行速度。