Lapkritį ESA astronautas Luca Parmitano padarė istoriją, vadovaudamas roveriui iš Tarptautinės kosminės stoties (ISS). Kaip „Analog-1“ eksperimentų dalis, šis žygdarbis tapo įmanomas dėl „kosminio interneto“ komandų infrastruktūros ir grįžtamojo ryšio kontrolės sąrankos. Tai leido „Parmitano“ nuotoliniu būdu nuvažiuoti roverį 10 000 km (6200 mylių) atstumu, o skriedamas aplink Žemę 8 km / s greičiu (28 800 km / h; 17 900 mph).
Šie eksperimentai, kurie yra ESA daugiafunkcinio robotų operacijų tinklo (METERON) programos dalis, vyko angare Valkenburge, Nyderlanduose - netoli EKA Europos mokslo tyrimų ir technologijos centro (ESTEC). Pirmajame bandyme, kuris įvyko lapkričio 18 d., Parmitano vedė roverį per kliūčių ruožą, skirtą atrodyti ir jaustis kaip Mėnulio paviršiuje.
Testai patvirtino sudėtingą valdymo tinklą ir valdiklius, kurie suteikia astronautams jutimo pojūtį. Antrame bandyme, kuris vyko lapkričio 25 d., Dalyvavo roveris, perėjęs visą pilnai imituojamą mėnulio aplinką, imdamas ir rinkdamas uolienų pavyzdžius. Šis testas įvertino nuotoliniu būdu valdomo roverio sugebėjimą atlikti geologinius tyrimus svetimuose pasauliuose.
Kaip neseniai paskelbtame ESA pranešime spaudai sakė ESA inžinierius Kjetil Wormnes, vadovaujantis „Analog-1“ bandymo kampanijai:
Įsivaizduokite robotą kaip Lucos avatarą Žemėje, suteikiantį jam regėjimą ir lytėjimą. Jame buvo įrengtos dvi kameros - viena delne, kita manevringoje rankoje - kad Luca ir nutolę mokslininkai galėtų stebėti aplinką ir iš arti pamatyti uolienas. “
Naudodamas „Sigma 7“ grįžtamojo ryšio prietaisą (vartotojui suteikiantį šešis laisvės laipsnius) ir monitorių porą, „Parmitano“ vedė roverį siaurais keliais, kad pasiektų tris skirtingas mėginių ėmimo vietas ir parinktų analizės akmenis. Visą tą laiką Kelno mieste, Vokietijoje, įsikūrusiame Europos astronautų centre (EAC) įsikūrusi geologų ekspertų komanda palaikė ryšį su juo ir patarė, kurios uolienos žada tyrimų objektus.
Tai buvo pirmas kartas, kai tokios rūšies technologijos buvo naudojamos TKS kontroliuoti ant žemės esantį robotą. Jis taip pat paremtas ankstesniu EKA vykdytu projektu, skirtu supažindinti astronautus su geologiniais tyrimais. Kaip Jessica Grenouilleau, METERON projekto vadovė ESA Tyrimų sistemų grupėje, nurodė:
„Mums buvo naudingi ankstesni„ Luca “mokymai per mūsų„ Pangea “programą, suteikdami astronautams praktinės patirties geologijos srityje. Tai nepaprastai padėjo efektyviai diskutuoti tarp įgulos ir mokslininkų. “
Dviejų krypčių valdymo jungtis tarp roverio ir ISS tapo įmanoma dėl ryšio palydovų, esančių geostacionarioje orbitoje (GSO). Jie sujungė „Parmitano“ prie EAC ir prie angaro, kur vyko testas, o latencija (arba laiko tarpas) buvo tik 0,8 sekundės. Revoliucinės sąsajos dėka Luca sugebėjo pajusti, kaip robotas liečiasi su žeme ar renkasi uolą.
Šiuose eksperimentuose naudojama „METERON“ aparatinė ir programinė įranga buvo sukurta ESA žmogaus robotų sąveikos laboratorijoje, esančioje Noordwijke, Nyderlanduose. Palaikymą teikė Vokietijos aerokosmoso centro (DLR) Robotikos ir mechatronikos institutas, kuris buvo atsakingas už valdymo programinės įrangos integravimą ir sistemos atsiliepimų optimizavimą atsižvelgiant į laiko uždelsimą.
ESA robotų inžinierius Tomas Kruegeris, vadovaujantis HRI laboratorijai, paaiškina:
„Šiam tyrimo scenarijui, apimančiam palyginti trumpą laiko tarpą, pavyko suderinti santykinius žmonių ir robotų pranašumus: žmogų dėl sugebėjimo susidoroti su sudėtinga ir nestruktūrizuota aplinka bei sprendimų priėmimą, o šaunųjį robotą, galintį susidoroti su atšiauriomis aplinkomis ir tiksliai vykdyti savo operatoriaus komandas.
„Tobulindami operatoriaus patirtį, naudodamiesi grįžtamąja jėga ir intuityviu valdymu, galime padaryti anksčiau neįmanomas robotinio valdymo užduotis įmanomas ir atverti naujus erdvės tyrinėjimo metodus. Dabar norime išanalizuoti „Luca“ duomenis ir grįžtamąjį ryšį, kad sužinotume, kaip jis atliko savo darbą, ir sužinotume, kur galėtume patobulinti ir paruošti ateities tyrinėjimo planus. “
„Analog-1“ eksperimentai yra paskutiniai iš vis sudėtingesnių METERON žmogaus-roboto bandymo kampanijų, susijusių su ISS, serijos. Pirmasis grįžtamojo ryšio jėgos testas (kuris apėmė vieno laipsnio laisvę) įvyko 2015 m. Kaip „Haptics-1“ eksperimento dalis. Tai sekė 2016 m. DLR dviejų laipsnių laisvės „Kontur-2“ eksperimentas. Visa tai kulminacija buvo šie paskutiniai, šešių laipsnių laisvės eksperimentai.
Kitas žingsnis bus atliktas kažkada kitais metais ir apims lauko modeliavimą Mėnulio tipo aplinkoje (šiuo metu esančioje TBD). Atlikdamas šį bandymo etapą, roveris surinks ir ištirs vietinių uolienų pavyzdžius pagal scenarijų, kuris kiek įmanoma panašesnis į visą mėnulio paviršiaus misiją.
Kai robotų tyrinėtojai artimiausiu metu bus išsiųsti į Mėnulį ir Marsą, METERON leis astronautams valdyti juos iš orbitinių buveinių - tokių kaip Mėnulio vartai ir Marso bazinė stovykla -, užuot turėję siųsti signalus visą kelią iš Žemės. Ši technologija taip pat leis ištirti neprieinamą ar potencialiai pavojingą aplinką, kurios astronautai negali pasiekti.
Nepamirškite žiūrėti šio naujausio „Analog-1“ bandymo vaizdo įrašo taip, kaip sutinkate ESA:
