Atpakaļ novembrī ESA astronauts Luca Parmitano izveidoja vēsturi, pārņemot komandas vadību no Starptautiskās kosmosa stacijas (ISS). Analog-1 eksperimentu ietvaros šī izrāde bija iespējama, pateicoties “kosmosa interneta” komandu infrastruktūrai un spēka un atgriezeniskās saites vadības iestatīšanai. Tas ļāva Parmitano attālināti vadīt roveru 10 000 km (6200 jūdžu) attālumā, riņķojot pa Zemi ar ātrumu 8 km / s (28 800 km / h; 17 900 mph).
Šie eksperimenti, kas ir daļa no EKA daudzfunkcionālā robotu operāciju tīkla (METERON) programmas, notika angārā Valkenburgā, Nīderlandē - netālu no EKA Eiropas Zinātnes pētījumu un tehnoloģijas centra (ESTEC). Pirmajā pārbaudē, kas notika 18. novembrī, Parmitano vadīja roveru pa šķēršļu joslu, kas veidota tā, lai izskatās un justos kā Mēness virsma.
Pārbaudes apstiprināja sarežģīto vadības tīklu, kā arī vadības ierīces, kas astronautiem nodrošina pieskāriena sajūtu. Otrajā pārbaudē, kas notika 25. novembrī, tika iesaistīts roveris, kurš pārvietojās pa pilnu imitēto Mēness vidi, paņēma un savāc iežu paraugus. Šajā testā tika novērtēta attālināti vadīta rovera spēja veikt ģeoloģiskos pētījumus svešzemju pasaulēs.
Kā nesenā EKA paziņojumā presei sacīja ESA inženieris Kjetils Wormnes, kurš vada Analog-1 testa kampaņu:
“Iedomājieties robotu kā Luca iemiesojumu uz Zemes, nodrošinot viņam gan redzi, gan pieskārienu. Tas bija aprīkots ar divām kamerām - vienu plaukstā, otru manevrējamā rokā -, lai ļautu Lukai un no attāluma esošajiem zinātniekiem novērot apkārtējo vidi un iegūt tuvplānu klintīm. ”
Izmantojot Sigma 7 spēka atgriezeniskās saites ierīci (kas lietotājam dod sešas brīvības pakāpes) un monitoru pāri, Parmitano virzīja roveru pa šauriem ceļiem, lai sasniegtu trīs dažādas paraugu ņemšanas vietas un izvēlētos ieži analīzei. Visu laiku ģeoloģisko ekspertu grupa, kas atradās Eiropas Astronautu centrā (EAC) Ķelnē, Vācijā, sazinājās ar viņu un ieteica viņam, kuri ieži ir sola pētījumu mērķus.
Šī bija pirmā reize, kad šāda veida tehnoloģija tiek izmantota ISS, lai kontrolētu robotu uz zemes. Tā balstījās arī uz iepriekšēju EKA īstenotu projektu, kura mērķis bija iepazīstināt astronautus ar ģeoloģiskiem pētījumiem. Kā norādīja Jessica Grenouilleau, METERON projekta vadītāja ESA Izpētes sistēmu grupā:
“Mēs guvām labumu no iepriekšējām Luca apmācībām, izmantojot mūsu Pangea programmu, sniedzot astronautiem praktisku pieredzi ģeoloģijā. Tas ārkārtīgi palīdzēja efektīvām diskusijām starp apkalpi un zinātniekiem. ”
Divvirzienu vadības savienojums starp roveri un ISS bija iespējams, pateicoties sakaru satelītiem, kas novietoti ģeostacionārā orbītā (GSO). Tie pievienoja Parmitano EAC un angārā, kur notika pārbaude, un to latentums (vai laika nobīde) bija tikai 0,8 sekundes. Pateicoties revolucionārajam interfeisam, Luca spēja sajust, kā robots pieskaras zemei vai uzņem klinšu.
Šajos eksperimentos izmantoto METERON aparatūru un programmatūru izstrādāja ESA Cilvēka robotu mijiedarbības laboratorija, kas atrodas Noordwijk, Nīderlandē. Atbalstu sniedza Vācijas Aviācijas un kosmosa centra (DLR) Robotikas un mehatronikas institūts, kas bija atbildīgs par vadības programmatūras integrēšanu un sistēmas atsauksmes optimizēšanu, lai ņemtu vērā laika aizkavēšanos.
ESA robotikas inženieris Tomass Kruegers, kurš vada HRI laboratoriju, skaidro:
“Šim izpētes scenārijam, kas saistīts ar salīdzinoši īsu laika nobīdi, mēs esam spējuši apvienot cilvēku un robotu relatīvās priekšrocības: cilvēku par spēju tikt galā ar sarežģītu un nestrukturētu vidi un lēmumu pieņemšanu, un veiklu robotu, kurš spēj tikt galā ar skarbo vidi un precīzi izpildīt tā operatora komandas.
“Papildinot operatora pieredzi ar atgriezenisko saiti un intuitīvu vadību, mēs varam padarīt iepriekš neiespējamus robotizētās vadības uzdevumus iespējamus un atvērt jaunas metodes telpas izpētei. Tagad mēs ļoti vēlamies analizēt Luca datus un atsauksmes, lai redzētu sīkāku informāciju par viņa veikumu un uzzinātu, kur mēs varētu uzlabot un sagatavot turpmākos izpētes plānus. ”
Analog-1 eksperimenti ir jaunākie virknē pakāpeniski sarežģītāku METERON cilvēku robotu testa kampaņu, kurās iesaistīta ISS. Pirmais spēka atgriezeniskās saites tests (kas ietvēra vienas pakāpes brīvību) notika 2015. gadā eksperimenta Haptics-1 ietvaros. Tam 2016. gadā sekoja DLR’s Kontur-2 divu brīvības pakāpju eksperiments. Tas viss sasniedza kulmināciju šajos pēdējos, sešu brīvības pakāpju eksperimentos.
Nākamais solis notiks kaut kad nākamgad, un tas ietvers āra simulāciju Mēnesim līdzīgā vidē (šobrīd atrodas TBD). Šajā testēšanas posmā rovers savāks un pārbaudīs vietējo iežu paraugus scenārijā, kas izveidots, lai pēc iespējas tuvāk atgādinātu pilnu Mēness virsmas misiju.
Kad robotu pētnieki tuvākajā laikā tiks nosūtīti uz Mēnesi un Marsu, METERON ļaus astronautiem vadīt viņus no orbitālajiem biotopiem - piemēram, Mēness vārtiem un Marsa bāzes nometni -, nevis būs jāsūta signāli visu ceļu no Zemes. Šī tehnoloģija arī ļaus izpētīt nepieejamu vai potenciāli bīstamu vidi, kuru astronauti nespēj sasniegt.
Pārliecinieties, ka ir apskatīts arī šis jaunākā Analog-1 testa video, ar ESA atbalstu:
