Астронавты МКС дистанционными роботами исследуют планету

В конце августа астронавт на борту Международной космической станции дистанционно управлял роботом-гуманоидом, чтобы осмотреть и отремонтировать солнечную ферму на Марсе — или, по крайней мере, имитированную среду Марса, которая в данном случае представляет собой комнату с полом, стенами цвета ржавчины и т.д. и шторы в Немецком аэрокосмическом центре, или DLR, в Оберпфаффенхофене, недалеко от Мюнхена.

 

Астронавт Европейского космического агентства Паоло Несполи командовал гуманоидом по имени Роллин Джастин, когда робот выполнял ряд задач по навигации, обслуживанию и ремонту. Вместо того, чтобы полагаться на прямое дистанционное управление, Несполи использовал планшетный компьютер, чтобы отдавать роботу команды высокого уровня. В одном задании он использовал планшет, чтобы расположить робота и заставить его делать снимки под разными углами. Другая команда проинструктировала Джастина взять кабель и подключить его к порту данных.

 

Робототехники называют этот подход «контролируемой автономией», и он предлагает ряд преимуществ по сравнению с полной автономией (при которой робот пытается делать все самостоятельно) и прямым дистанционным управлением (при котором астронавту необходимо контролировать каждое движение робота). . Контролируемая автономия — это надежный способ обработки неожиданных ошибок и ограничений, таких как задержки связи. Космонавт выступает в роли наблюдателя за роботом, и если робот застрянет, человек может помочь ему выполнить задачу.

 

«Эта концепция основывается на локальном интеллекте робота, который помогает рассуждать и планировать задачи», — говорит доктор Нил Ю. Лии, главный исследователь эксперимента в Центре робототехники и мехатроники DLR. Он объясняет, что это позволяет оператору выполнять задачи без когнитивного напряжения и давления системы иммерсивного телеприсутствия с тактильной обратной связью и визуальным сервоуправлением. «Интеллект робота всегда поддерживает робота в безопасном состоянии, чтобы он мог дождаться обратной связи и команды от космонавта».

 

 

Эксперимент, названный  SUPVIS Justin , проводился  DLR в партнерстве с ESA. Это  часть более широкой программы, многоцелевой сквозной роботизированной операционной сети или  проекта МЕТЕРОН . МЕТЕРОН, инициированный ЕКА совместно с DLR, НАСА и Роскосмосом, представляет собой серию космических телероботических экспериментов. Цель состоит в том, чтобы разработать расширенные возможности сотрудничества между человеком и роботом, чтобы помочь в будущих миссиях по исследованию планет.

Идея состоит в том, что, если люди захотят отправиться на Марс, им нужно будет построить и поддерживать среды обитания и другую инфраструктуру на поверхности планеты, и роботы могут оказать им огромную помощь. Перед посадкой астронавты оставались на орбите и отправляли роботов на поверхность для работы над необходимой инфраструктурой. ЕКА и НАСА тоже, похоже, считают, что это единственный реальный способ доставить людей на Марс. Отсюда и мнимая марсианская солнечная ферма в DLR.

 

В августовском эксперименте итальянский астронавт Несполи выполнил две последовательности задач или протоколов. В первом он использовал робота для проверки блока солнечных батарей и перезагрузки. Во втором протоколе он выполнил миссию по обновлению системного программного обеспечения. 

Несполи проделал эти два протокола настолько эффективно, что, когда оставалось некоторое время, он преподнес сюрприз команде DLR на местах: он пригласил своих американских коллег  Джека Фишера  и  Рэнди Бресника,  чтобы также попробовать эксперимент. Хотя они никогда не обучались использованию интерфейса планшета, два астронавта НАСА вместе с помощником из Несполи и командой на земле смогли без труда выполнить некоторые задачи.

Доктор Лии говорит, что запланированы еще два сеанса SUPVIS Justin. Для следующего эксперимента его команда внесет улучшения в пользовательский интерфейс планшета, а также функциональные возможности робота на основе опыта экипажа МКС. «В то же время мы будем увеличивать сложность и сложность задачи с каждым последующим сеансом эксперимента, чтобы получить представление о тех характеристиках, которые мы можем ожидать от астронавтов», — говорит он. В будущем они также планируют протестировать системы телеприсутствия, которые предлагают более захватывающий опыт, потому что такие системы могут быть необходимы во время определенных миссий.

«Это позволяет пользователю перемещаться между использованием робота в качестве коллеги в форме контролируемой автономии или в качестве тактильно связанного физического расширения на месте», — говорит доктор Лии. «В конечном итоге мы надеемся собрать эталонный тест / руководство / учебник для разработки интуитивно понятных систем дистанционного управления космическими роботами».