V novembri astronaut ESA Luca Parmitano urobil históriu prevzatím velenia nad vozovkou od Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS). V rámci experimentov Analog-1 bol tento výkon možný vďaka infraštruktúre príkazov „vesmírny internet“ a nastavením kontroly spätnej väzby. To umožnilo spoločnosti Parmitano vzdialene prevádzkovať rover 10 000 km (6 200 km), zatiaľ čo obiehalo Zem rýchlosťou 8 km / s (28 800 km / h; 17 900 km / h).
Tieto experimenty, ktoré sú súčasťou viacúčelového programu koncových robotických operačných sietí ESA (METERON), sa uskutočnili v hangári vo Valkenburgu v Holandsku - blízko Európskeho výskumného a technologického centra (ESTEC) ESA. Prvý test, ktorý sa uskutočnil 18. novembra, zahŕňal Parmitano, ktorý usmerňoval rover prekážkovou dráhou, ktorá vyzerala a vyzerala ako povrch Mesiaca.
Testy potvrdili sofistikovanú riadiacu sieť, ako aj ovládacie prvky, ktoré poskytujú astronautom zmysel pre dotyk. Pri druhom teste, ktorý sa uskutočnil 25. novembra, sa vyžadovalo, aby rover prechádzal cez simulované lunárne prostredie, zachytával a odoberal vzorky hornín. Tento test hodnotil schopnosť diaľkovo ovládaného roveru vykonávať geologické prieskumy na cudzích svetoch.
Ako inžinier ESA Kjetil Wormnes, ktorý vedie testovaciu kampaň Analog-1, uviedol v poslednej tlačovej správe ESA:
„Predstavte si robota ako Lucovho avatar na Zemi, ktorý mu poskytne víziu aj dotyk. Bola vybavená dvoma fotoaparátmi - jednou v dlani, druhou v manévrovateľnej ruke - aby Luca a vedci na diaľku mohli pozorovať prostredie a dostať sa zblízka na skaly. ““
Použitím zariadenia na spätnú väzbu sily Sigma 7 (ktoré dáva užívateľovi šesť stupňov voľnosti) a pár monitorov, Parmitano viedol rover úzkou cestou, aby dosiahol tri rôzne miesta vzorkovania a vybral horniny na analýzu. Po celú dobu bol s tým tím geologických expertov so sídlom v Európskom stredisku astronautov (EAC) v Kolíne nad Rýnom v kontakte s ním a radil mu, na ktorých horninách boli sľubné ciele v oblasti výskumu.
Bolo to po prvýkrát, čo sa tento druh technológie použil na ISS na riadenie robota na zemi. Stavala tiež na predchádzajúcom projekte ESA, ktorého cieľom bolo oboznámiť astronautov s geologickými štúdiami. Ako Jessica Grenouilleau, vedúci projektu METERON v skupine prieskumných systémov ESA, uviedol:
„Využili sme predchádzajúce školenie Lucy prostredníctvom nášho programu Pangea, vďaka ktorému sme astronautom poskytli praktické skúsenosti v oblasti geológie. Pomohlo to ohromne viesť účinnú diskusiu medzi posádkou a vedcami. ““
Obojsmerné riadiace spojenie medzi roverom a ISS bolo možné vďaka komunikačným satelitom umiestneným na geostacionárnej obežnej dráhe (GSO). Pripojili Parmitano k EAC a k hangáru, kde sa test uskutočnil, as latenciou (alebo oneskorením) iba 0,8 sekundy. Vďaka revolučnému rozhraniu bola Luca schopná cítiť, ako sa robot dotkol zeme alebo zdvihol skalu.
Hardvér a softvér METERON používaný v týchto experimentoch bol vyvinutý laboratóriom Human Robot Interaction Laboratory v ESA v holandskom Noordwijku. Podporu poskytoval Inštitút robotiky a mechatroniky Nemeckého leteckého strediska (DLR), ktorý bol zodpovedný za integráciu riadiaceho softvéru a optimalizáciu spätnej väzby systému s cieľom zohľadniť časové oneskorenie.
Robotický technik ESA Thomas Krueger, ktorý vedie laboratórium HRI, vysvetľuje:
„V prípade tohto prieskumného scenára, ktorý zahŕňa relatívne krátke časové oneskorenie, sme boli schopní spojiť relatívne výhody ľudí a robotov: človeka za svoju schopnosť vysporiadať sa s zložitým a nestrukturovaným prostredím a rozhodovaním a obratného robota schopného vyrovnať sa s drsným prostredím a presne vykonávať príkazy svojho operátora.
„Vylepšením skúseností obsluhy pomocou silovej spätnej väzby a intuitívnych ovládacích prvkov môžeme predtým znemožniť uskutočniteľné robotické riadiace úlohy a otvoriť nové metódy skúmania priestoru. Teraz by sme chceli analyzovať údaje a spätnú väzbu od Lucy, aby sme videli podrobnosti o tom, ako vykonal, a zistíme, kde môžeme zlepšiť a pripraviť budúce plány prieskumu. “
Experimenty Analog-1 sú najnovšie v sérii náročnejších testovacích kampaní s ľudským robotom METERON, ktoré zahŕňajú ISS. Prvý test sily a spätnej väzby (ktorý zahŕňal jeden stupeň slobody) sa uskutočnil v roku 2015 ako súčasť experimentu Haptics-1. V roku 2016 nasledoval experiment DLR Kontur-2 s dvoma stupňami slobody. To všetko vyvrcholilo týmito najnovšími šiestimi stupňami experimentov slobody.
Ďalší krok sa uskutoční niekedy budúci rok a bude zahŕňať vonkajšiu simuláciu v prostredí podobnom mesiacu (v súčasnosti sa nachádza TBD). Pre túto fázu testovania bude rover zbierať a skúmať vzorky miestnych hornín v scenári navrhnutom čo najbližšie k úplnej misii lunárneho povrchu.
Keď budú robotickí prieskumníci v blízkej budúcnosti poslaní na Mesiac a Mars, METERON umožní astronautom ovládať ich z orbitálnych biotopov - ako je napríklad Lunárna brána a Marsový tábor - namiesto toho, aby museli vysielať signály až zo Zeme. Táto technológia tiež umožní skúmať neprístupné alebo potenciálne nebezpečné prostredie, do ktorého sa astronauti nemôžu dostať.
Nezabudnite si tiež pozrieť toto video najnovšieho testu Analog-1, so súhlasom ESA:
