Ще в листопаді космонавт ESA Лука Пармітано увійшов в історію, взявши команду ровера з Міжнародної космічної станції (МКС). У рамках експериментів «Аналог-1» цей подвиг став можливим завдяки командній інфраструктурі «космічного Інтернету» та налаштуванню системи управління зворотним зв'язком. Це дозволило Пармітано віддалено керувати ровером, що знаходився на відстані 10 000 км (6200 миль), рухаючись навколо Землі зі швидкістю 8 км / с (28 800 км / год; 17 900 миль / год).
Ці експерименти, які є частиною багатоцільової програми робочої операційної мережі ESA (METERON), відбулися в ангарі у Валкенбурзі в Нідерландах - біля Європейського науково-дослідного та технологічного центру (ESTEC). Перше випробування, яке відбулося 18 листопада, передбачало, що Пармітано провів марсохід через смугу перешкод, покликану виглядати і відчувати себе поверхнею Місяця.
Випробування підтвердили складну мережу управління, а також засоби управління, які забезпечують космонавтам відчуття дотику. Під час другого випробування, яке відбулося 25 листопада, ровер здійснював плавання по повному імітованому місячному середовищу, збираючи та збираючи зразки гірських порід. Цей тест оцінював здатність дистанційного керування ровером проводити геологічні зйомки на чужих світах.
Як заявив інженер ESA К'єтіл Вормнес, який веде тестову кампанію Analog-1, в недавньому прес-релізі ESA:
"Уявіть, що робот є аватаром Лука на Землі, надаючи йому і зору, і дотик. Він був обладнаний двома камерами - одна в долоні, а інша в маневреній руці, - щоб Люка та віддалені вчені спостерігали за довкіллям і великим планом на скелях. "
Використовуючи пристрій зворотного зв’язку Sigma 7 (який дає користувачеві шість ступенів свободи) та пару моніторів, Пармітано провів марсохід по вузьких шляхах, щоб дістатися до трьох різних місць відбору проб і вибрати скелі для аналізу. Весь цей час команда з геологічних експертів, що базувалися в Європейському центрі космонавтів (EAC) у Кельні, Німеччина, контактувала з ним і консультувала його, які скелі є перспективними цілями досліджень.
Це вперше, що подібні технології були використані на МКС для управління роботом на землі. Він також побудований на попередньому проекті, проведеному ESA, покликаного ознайомити космонавтів з геологічними дослідженнями. Як заявила Джессіка Гренульо, керівник проекту METERON в групі систем розвідувальних систем ESA:
«Ми отримали перевагу від попередніх тренувань Лука через нашу програму Pangea, що дало астронавтам практичний досвід з геології. Це надзвичайно допомогло в проведенні ефективної дискусії між екіпажем та вченими ».
Двосторонній зв’язок управління між ровером та МКС став можливим завдяки супутникам зв'язку, розміщеним на геостаціонарній орбіті (GSO). Вони підключили Пармітано до EAC та далі до ангару, де проходив тест, і затримка (або затримка часу) всього 0,8 секунди. Завдяки революційному інтерфейсу, Лука зміг відчути, як робот торкається землі або підбирає скелю.
Обладнання та програмне забезпечення METERON, що використовується в цих експериментах, було розроблено лабораторією взаємодії людини роботою ESA, розташованою в Нордвейку, Нідерланди. Підтримку надав Інститут робототехніки та мехатроніки Німецького аерокосмічного центру (DLR), який відповідав за інтеграцію програмного забезпечення управління та оптимізацію зворотного зв'язку системи з урахуванням затримки в часі.
Роботний інженер ESA Томас Крюгер, який очолює лабораторію HRI, пояснює:
"Для цього сценарію розвідки, що передбачає порівняно короткий час затримки, ми змогли поєднати відносні переваги людей і роботів: людини за їх здатність працювати зі складними та неструктурованими середовищами та прийняття рішень, і спритного робота, здатного справлятися із суворими середовищами та точно виконувати команди свого оператора.
«Вдосконалюючи досвід роботи оператора за допомогою силових зворотних зв'язків та інтуїтивного управління, ми можемо зробити раніше неможливими завдання управління роботою здійсненими та відкрити нові методи дослідження космосу. Зараз ми хочемо проаналізувати дані та відгуки Луки, щоб побачити деталі того, як він працював, та дізнатися, де ми можемо вдосконалити та підготувати майбутні плани розвідки ».
Експерименти Analog-1 - це останній у серії прогресивно більш складних тестових кампаній METERON на роботах з людьми-роботами за участю МКС. Перший тест на зворотній зв'язок (який передбачав ступінь свободи) відбувся ще в 2015 році в рамках експерименту Haptics-1. Після цього в 2016 році було проведено експеримент DLR "Контур-2" на дві ступеня свободи. Все це завершилось цими останніми, експериментами на свободу, шістьма ступенями.
Наступний крок відбудеться десь наступного року і буде включати моделювання на вулиці в середовищі, подібному до Місяця (на даний момент розташований TBD). На цій фазі випробування, ровер збиратиме та досліджує місцеві зразки гірських порід за сценарієм, розробленим як можна ближче до повної місячної поверхневої місії.
Коли найближчим часом роботи-дослідники будуть відправлені на Місяць і Марс, METERON дозволить астронавтам контролювати їх з орбітальних місць існування - таких, як Місячний шлюз та базовий табір Марса - замість того, щоб надсилати сигнали всюди з Землі. Ця технологія також дозволить вивчити важкодоступні або потенційно небезпечні середовища, котрі космонавти не зможуть досягти.
Не забудьте перевірити це відео останнього тесту Analog-1, люб’язно надавши ESA:
