ระบบโยก-โบกี้เป็น ระบบ ช่วงล่างที่คิดค้นโดยDonald B. Bickler วิศวกรของ NASA ในปี 1988 เพื่อใช้ในยานสำรวจดาวอังคารSojournerของNASA [ ^{1 ] [ 2 ] [ 3 ]}และต่อมาได้ กลายเป็นแบบที่ NASAนิยมใช้สำหรับยานสำรวจ^{[ 4 ]}ระบบนี้ถูกนำมาใช้ใน หุ่นยนต์ SpiritและOpportunity ^ของภารกิจMars Exploration Rover ในปี 2003 ^{[ 5 ]}ใน ยานสำรวจ CuriosityของภารกิจMars Science Laboratory (MSL) ในปี 2012 [ ^{6 ]}ยานสำรวจPerseveranceของMars 2020 ^{[ 7 ]}และยานสำรวจPragyanของISRO ใน ^{ภารกิจ} Chandrayaan-3ในปี 2023

ส่วน "โยก" ของระบบกันสะเทือนมาจากลักษณะการโยกของกลไกเชื่อมต่อขนาดใหญ่ที่ติดตั้งอยู่บนตัวถังรถแต่ละด้าน โยกเหล่านี้เชื่อมต่อกันและเชื่อมต่อกับแชสซีของรถผ่านเฟืองท้ายเมื่อเทียบกับแชสซีแล้ว โยกจะหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามเพื่อรักษาระดับการสัมผัสของล้อให้เท่ากันโดยประมาณ แชสซีจะรักษาค่าเฉลี่ยของมุมเอียงของโยกทั้งสองข้าง ปลายด้านหนึ่งของโยกติดตั้งล้อขับเคลื่อน และปลายอีกด้านหนึ่งหมุนได้รอบแกนของชุดล้อ

ส่วนประกอบ " โบกี้ " ในระบบกันสะเทือน หมายถึงชิ้นส่วนเชื่อมต่อขนาดเล็กที่หมุนได้รอบแกนโยกตรงกลาง และมีล้อขับเคลื่อนอยู่ที่ปลายแต่ละด้าน โบกี้ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะล้อรับน้ำหนักในสายพานของรถถังทหารทำหน้าที่เป็นล้อช่วยกระจายน้ำหนักไปทั่วภูมิประเทศ และยังใช้กันอย่างแพร่หลายในรถพ่วงของรถบรรทุกกึ่งพ่วง อีกด้วย ปัจจุบันทั้งรถถังและรถบรรทุกกึ่งพ่วงนิยมใช้ระบบกันสะเทือนแบบแขนลากมากกว่า

ใน รถสำรวจ Sojournerล้อหน้าจะยึดติดกับโครงล้อ ในขณะที่รถสำรวจ MER และ MSL ล้อหน้าจะยึดติดกับส่วนโยก

การออกแบบแบบโยกโบกี้เป็นระบบช่วงล่างแบบข้อต่อที่ใช้สปริงแบบพาสซีฟ (ไม่มีสปริง) ซึ่งใช้เพลาแบบแยกส่วนแทนที่จะใช้เพลาแบบเต็มความกว้าง มีจุดประสงค์เพื่อรักษาการสัมผัสระหว่างล้อทั้งหกและพื้นผิวที่ไม่เรียบในขณะที่กระจายน้ำหนักของล้อผ่านข้อต่อเชิงกลและการเฉลี่ยน้ำหนัก^{[ 8 ] [ 9 ]}

รูปทรงของระบบกันสะเทือนช่วยให้รถโรเวอร์สามารถปีนข้ามสิ่งกีดขวางที่มีขนาดใหญ่กว่ารัศมีล้อได้มาก ในขณะเดียวกันก็จำกัดการเคลื่อนที่ของตัวรถ ในการใช้งานรถโรเวอร์ เช่น ภารกิจ Mars Exploration Rover ระบบ rocker-bogie ได้รับการออกแบบให้มีช่วงการเคลื่อนที่เพียงพอที่จะข้ามสิ่งกีดขวางที่มีความสูงประมาณ 20 ซม. ^{[ 9 ]}

เช่นเดียวกับระบบกันสะเทือนใดๆ เสถียรภาพในการเอียงถูกจำกัดด้วยความสูงและตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวลของยานพาหนะ ข้อกำหนดทางวิศวกรรมสำหรับระบบกันสะเทือนของยานสำรวจดาวอังคารรวมถึงเสถียรภาพอย่างน้อย 45 องศาในการเอียงและการหมุนภายใต้สภาวะคงที่^{[ 9 ]}สำหรับ ยานสำรวจ Curiosityเอกสารภารกิจระบุว่ายานสามารถทนต่อการเอียงได้อย่างน้อย 45 องศาโดยไม่พลิกคว่ำ แม้ว่าข้อจำกัดในการปฏิบัติงานจะจำกัดการเอียงที่อนุญาตไว้ที่ค่าที่ต่ำกว่าก็ตาม^{[ 10 ]}

โดยทั่วไปแล้ว ระบบกันสะเทือนแบบโยกจะใช้ที่ความเร็วต่ำเพื่อลดแรงกระแทกแบบไดนามิกเมื่อเคลื่อนที่ผ่านสิ่งกีดขวางขนาดใหญ่ เอกสารทางวิศวกรรมของ NASA สำหรับระบบกันสะเทือนของยานสำรวจดาวอังคารได้อธิบายเป้าหมายการออกแบบที่มุ่งจำกัดแรงกระแทกจากการเคลื่อนที่ไม่เกิน 6 g ระหว่างการเคลื่อนที่ผ่านสิ่งกีดขวาง^{[ 9 ]}

ล้อ ทั้งหก ของรถสำรวจ คิวริโอซิตีมีมอเตอร์ขับเคลื่อนอิสระ^{[ 11 ]}ล้อหน้าและล้อหลังมีมอเตอร์บังคับเลี้ยวอิสระ ทำให้รถสำรวจสามารถหมุนอยู่กับที่ได้ ล้อมีร่องสำหรับยึดเกาะในดินอ่อนและบนพื้นผิวที่เป็นหิน^{[ 12 ]}

เมื่อปีนขึ้นสิ่งกีดขวางที่เกือบเป็นแนวตั้ง ล้อหน้าจะขับเคลื่อนไปกับสิ่งกีดขวาง ในขณะที่ล้อกลางและล้อหลังจะให้แรงผลักไปข้างหน้า เมื่อล้อหน้าปีนขึ้นไป มันจะยกส่วนหน้าของรถขึ้น จากนั้นล้อกลางจะปีนขึ้นไปบนสิ่งกีดขวาง ตามด้วยล้อหลัง โดยข้อต่อของระบบกันสะเทือนจะช่วยรักษาการสัมผัสและความเสถียรตลอดลำดับ^{[ 8 ] [ 9 ]}

เนื่องจากการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอาจช้าลงระหว่างการข้ามสิ่งกีดขวาง ยานพาหนะแบบโยกจึงได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการเคลื่อนที่บนภูมิประเทศขรุขระมากกว่าการเดินทางด้วยความเร็วสูง แนวคิดรถโรเวอร์ในอนาคตที่เสนอสำหรับการปฏิบัติงานบนพื้นผิวที่มีลูกเรือได้ตรวจสอบระบบการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงขึ้นเพื่อใช้ร่วมกับนักบินอวกาศและสำหรับภารกิจสำรวจระยะไกล^{[ 8 ]}

ระบบกันสะเทือนแบบโยก-โบกี้เกิดขึ้นจากการศึกษาการเคลื่อนที่ของรถสำรวจที่ดำเนินการที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion Laboratory ของ NASA ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 งานในช่วงแรกเกี่ยวกับแนวคิดรถสำรวจดาวอังคารรวมถึงยานพาหนะหกล้อทดลองที่ออกแบบมาเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพและความสามารถในการปีนป่ายสิ่งกีดขวางบนภูมิประเทศที่ขรุขระ^{[ 13 ]}

ตามรายงานของโครงการ Mars Pathfinder โดนัลด์ บี. บิคเลอร์ ได้พัฒนาต้นแบบรถโรเวอร์รุ่นแรกๆ หลายแบบก่อนที่จะนำรูปแบบช่วงล่างขั้นสุดท้ายมาใช้ ซึ่งรวมถึงแบบจำลองไม้แบบข้อต่อที่ใช้เพื่อแสดงพฤติกรรมของระบบช่วงล่างแบบหกล้อที่ไม่มีสปริง ตามด้วยต้นแบบแบบใช้มอเตอร์ที่รู้จักกันในชื่อ "Bickler pantograph" ซึ่งใช้ข้อต่อสี่แท่งแบบขนานเพื่อให้มีระยะห่างจากพื้นสูงและปรับปรุงการข้ามสิ่งกีดขวาง^{[ 14 ] [ 15 ]}

การออกแบบแพนโทกราฟถูกรวมเข้าไว้ในการศึกษาเกี่ยวกับรถโรเวอร์สำหรับภารกิจ Mars Rover/Sample Return ที่เสนอในปี 1988 ซึ่งเป็นพื้นฐานของการออกแบบรถโรเวอร์แบบข้อต่อหกล้อที่พัฒนาขึ้นที่ JPL ^{[ 16 ]}ต่อมา Bickler ได้ทำงานเกี่ยวกับรถโรเวอร์ทดลองใน ชุด Rockyซึ่งใช้การกำหนดค่าแบบโยก-โบกี้ที่เรียบง่ายกว่า ซึ่งยังคงรักษาข้อได้เปรียบด้านการเคลื่อนที่ของการออกแบบก่อนหน้านี้ ในขณะเดียวกันก็ปรับปรุงประสิทธิภาพการปีนป่ายให้ดีขึ้นกว่าแนวคิดรถโรเวอร์หกล้อก่อนหน้านี้^{[ 17 ] [ 18 ] [ 13 ]}

แนวคิดระบบกันสะเทือนได้รับการกำหนดอย่างเป็นทางการในสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาหมายเลข 4,840,394 ระบบกันสะเทือนแบบข้อต่อ ซึ่งยื่นจดในปี 1987 และออกให้ในปี 1989 ^{[ 19 ]}

• ไอบอท
• กลไกวิปเปิลทรี

• วิศวกรผู้คิดค้นระบบกันสะเทือนของยานสำรวจดาวอังคาร...ในโรงรถของเขา - สารคดีชีวประวัติเกี่ยวกับโดนัลด์ บิคล์เลอร์ และระบบกันสะเทือนแบบร็อคเกอร์-โบกี้ ที่สร้างโดยลูกชายของโดนัลด์ บิคล์เลอร์ ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลทางประวัติศาสตร์เพิ่มเติม รวมถึงฟุตเทจจากหอจดหมายเหตุ
• วิดีโอ YouTube แสดงแบบจำลอง Rocker-bogie ของยานสำรวจดาวอังคารคันหนึ่ง - วิดีโอโดยNguyen Duc Thangเป็นภาพเคลื่อนไหวของระบบช่วงล่างแบบ Rocker-bogie ของยานสำรวจดาวอังคาร