Още през ноември астронавтът на ESA Лука Пармитано направи история, като пое командването на роувър от Международната космическа станция (МКС). Като част от експериментите Analog-1, този подвиг стана възможен благодарение на командната инфраструктура на „космическия интернет“ и настройката за контрол на силата-обратна връзка. Това позволи на Пармитано да управлява дистанционно на ровер на 10 000 км, докато орбитира Земята със скорост 8 км / с (28 800 км / ч; 17 900 мили / ч).
Тези експерименти, които са част от многоцелевата програма за работа с край на край на ЕКА (METERON), се проведоха в хангар във Валкенбург, Холандия - близо до Европейския научен център за научни изследвания и технологии (ESTEC) на ESA. Първото изпитание, което се случи на 18 ноември, включваше Пармитано да ръководи роувъра през курс на препятствия, предназначен да изглежда и да се чувства като повърхността на Луната.
Тестовете потвърдиха сложната контролна мрежа, както и контролите, които осигуряват на астронавтите чувство на допир. Във втория тест, който се проведе на 25 ноември, беше включен роувърът, който се придвижваше през симулирана лунна среда, прибирайки и събирайки скални проби. Този тест оцени способността на дистанционно управляван роувър да провежда геоложки проучвания върху извънземни светове.
Както заяви инженерът на ESA Kjetil Wormnes, който ръководи тестовата кампания Analog-1, в неотдавнашното съобщение на ESA:
„Представете си робота като аватара на Лука на Земята, предоставяйки му визия и докосване. Той беше оборудван с две камери - едната в дланта на ръката, а другата в маневрена ръка, за да позволи на Лука и отдалечените от него учени да наблюдават околната среда и да се доближат до скалите. "
Използвайки устройството за обратна връзка Sigma 7 (което дава на потребителя шест степени на свобода) и чифт монитори, Пармитано направлява маршрутизатора по тесни пътеки, за да достигне до три различни места за вземане на проби и да избере скали за анализ. През цялото време екип за геоложки експерти, базиран в Европейския център за космонавти (EAC) в Кьолн, Германия, беше в контакт с него и го съветваше кои скали са обещаващи цели за изследователска работа.
Това беше първият път, когато този вид технология се използва на МКС за контрол на робот на земята. Той също така се основава на предишен проект, проведен от ESA, предназначен да запознае астронавтите с геоложки проучвания. Както Джесика Греньо, водещият проект на METERON в групата за проучване на системите на ESA, посочи:
„Ние се възползвахме от предишното обучение на Лука чрез нашата програма Pangea, което дава на астронавтите практически опит в геологията. Това помогна изключително много за провеждането на ефективна дискусия между екипажа и учените. "
Двупосочната контролна връзка между роувъра и МКС стана възможна благодарение на комуникационни спътници, поставени в геостационарна орбита (GSO). Те свързваха Пармитано с EAC и с хангара, където се провеждаше теста, и с латентност (или времево забавяне) от само 0,8 секунди. Благодарение на революционния интерфейс, Лука успя да усети как роботът докосва земята или вдига скала.
Хардуерът и софтуерът на METERON, използвани в тези експерименти, са разработени от лабораторията за взаимодействие между човешките роботи на ESA, разположена в Нордвейк, Холандия. Подкрепата беше осигурена от Института по роботика и мехатроника на Германския аерокосмически център (DLR), който беше отговорен за интегрирането на контролния софтуер и оптимизирането на обратната връзка на системата, за да вземе предвид забавянето във времето.
Работещият инженер на ESA Томас Крюгер, който ръководи лабораторията по HRI, обяснява:
„За този сценарий на проучване, включващ сравнително кратко закъснение, успяхме да съчетаем относителните предимства на хората и роботите: човек за способността им да се справят със сложна и неструктурирана среда и вземане на решения, и сръчен робот, способен да се справят с тежки условия и прецизно да изпълняват командите на своя оператор.
„Подобрявайки опита на оператора с помощта на обратна връзка и интуитивни контроли, можем да направим невъзможни задачи за роботизирано управление по-рано изпълними и да отворим нови методи за изследване на космоса. Сега сме готови да анализираме данните и обратната връзка от Лука, за да видим подробностите за представянето му и да разберем къде можем да подобрим и подготвим бъдещи планове за проучване. “
Експериментите Analog-1 са най-новите в серия от прогресивно по-предизвикателни кампании за тестване на METERON с човешки роботи, включващи МКС. Първият тест за обратна връзка (който включваше една степен на свобода) се проведе през 2015 г. като част от експеримента Haptics-1. Това беше последвано през 2016 г. от експеримента на DLR на Контур-2 с две степени на свобода. Всички те завършиха в тези най-нови експерименти за свобода от шест градуса.
Следващата стъпка ще се проведе някъде следващата година и ще включва симулация на открито в среда, подобна на Луната (намираща се в момента TBD). За тази фаза на тестване, роувърът ще събира и изследва местни проби от скали по сценарий, предназначен да наподобява максимално пълна лунна повърхностна мисия.
Когато в близко бъдеще роботизираните изследователи бъдат изпратени на Луната и Марс, METERON ще позволи на астронавтите да ги контролират от орбитални местообитания - като Лунния портал и Базовия лагер на Марс - вместо да се налага да изпращат сигнали докрай от Земята. Технологията също ще позволи изследване на недостъпни или потенциално опасни среди, до които астронавтите не са в състояние да достигнат.
Не забравяйте да проверите и това видео от най-новия тест Analog-1, с любезното съдействие на ESA:
