Novembris tegi ESA astronaut Luca Parmitano ajaloo, võttes rahvusvahelise kosmosejaama (ISS) koha üle roveri. Analog-1 katsete osana sai see saavutus võimalikuks tänu kosmose Interneti käskude infrastruktuurile ja jõu ja tagasiside juhtimise seadistamisele. See võimaldas Parmitanol kaugjuhita roverit 10 000 km (6200 miili) kaugusel, tiirutades mööda Maad kiirusega 8 km / s (28 800 km / h; 17 900 mph).
Need eksperimendid, mis on osa ESA mitmeotstarbelise lõpliku robotite töövõrgustiku (METERON) programmist, toimusid Hollandis Valkenburgis asuvas angaaris - ESA Euroopa teadusuuringute ja tehnoloogia keskuse (ESTEC) lähedal. Esimene katse, mis toimus 18. novembril, hõlmas Parmitano roverit takistusrajal, mis oli mõeldud Kuu pinnale vaatamiseks ja tundmiseks.
Testid valideerisid nii keeruka juhtimisvõrgu kui ka juhtseadmeid, mis pakuvad astronautidele puutetunnet. Teise katse jaoks, mis toimus 25. novembril, hõlmas rover navigeerimist täisautomaatse kuukeskkonnaga, kivimiproovide korjamist ja kogumist. Selle testiga hinnati kaugjuhitava roveri võimet korraldada võõraste maailmade geoloogilisi uuringuid.
Nagu ütles ESA insener Kjetil Wormnes, kes juhib Analog-1 testkampaaniat, ESA hiljutises pressiteates:
„Kujutage robotit Luca avatarina Maa peal, pakkudes talle nii nägemist kui ka puudutust. See oli varustatud kahe kaameraga - üks peopesas, teine juhitavas käes -, et lasta Luca ja kaugemal asuvatel teadlastel keskkonda jälgida ja kividele lähedalt tutvuda. ”
Parmitano juhatas jõuülekande seadet Sigma 7 (mis annab kasutajale kuus vabadusastet) ja paari monitori abil kitsastel radadel, et jõuda kolme erinevasse proovivõtukohta ja valida analüüsimiseks kivimid. Kogu aeg oli temaga ühenduses Saksamaal Kölnis asuvas Euroopa astronaudikeskuses (EAC) asuvate geoloogiaekspertide meeskond, kes nõustas teda, millised kivimid lubavad uurimistöö sihtmärke.
See oli esimene kord, kui ISS-is kasutatakse sellist tehnoloogiat maapealse roboti juhtimiseks. Samuti tugines see ESA varasemale projektile, mille eesmärk oli tutvustada astronautidele geoloogilisi uuringuid. Nagu Jessica Grenouilleau, ESA uurimissüsteemide grupi projektijuht METERON juhtis:
„Kasutasime Luca eelmist koolitust meie Pangea programmi kaudu, andes astronautidele praktilisi kogemusi geoloogia alal. See aitas tohutult kaasa tõhusatele vestlustele meeskonna ja teadlaste vahel. "
Roveri ja ISS-i vaheline kahesuunaline juhtimislüli sai võimalikuks tänu geostatsionaarsele orbiidile (GSO) paigutatud sidesatelliitidega. Need ühendasid Parmitano'i EAC-ga ja edasi angaariga, kus test toimus, ning nende latentsusaeg (või ajavahe) oli vaid 0,8 sekundit. Tänu revolutsioonilisele liidesele suutis Luca tunda, kuidas robot maapinda puudutab või kivi korjab.
Nendes katsetes kasutatud METERONi riist- ja tarkvara töötas välja Hollandi Noordwijkis asuv ESA Human Robot Interaction Laboratory. Tugiteenuseid osutas Saksamaa Aerospace Centeri (DLR) robootika ja mehhatroonika instituut, mille ülesandeks oli juhtimistarkvara integreerimine ja süsteemi tagasiside optimeerimine, et võtta arvesse viivitust.
ESA robotitehnik Thomas Krueger, kes juhib HRI laborit, selgitab:
„Selle suhteliselt lühikese viivitusega uuringustsenaariumi jaoks oleme suutnud ühendada inimeste ja robotite suhtelised eelised: inimese võimekuse eest toime tulla keerukate ja struktureerimata keskkondade ning otsuste tegemisega ning osava roboti, mis suudab hakkama saama karmides oludes ja oma operaatori käske täpselt täitma.
„Täiustades operaatori kogemusi jõu tagasiside ja intuitiivsete juhtimisvõimalustega, saame muuta varem võimatud robotjuhtimisfunktsioonid teostatavaks ja avada uusi meetodeid ruumi uurimiseks. Nüüd soovime Luca andmeid ja tagasisidet analüüsida, et näha üksikasju, kuidas ta toimis, ja teada saada, kus saaksime parendusi teha ning tulevasi uuringukavasid koostada. ”
Analog-1 eksperimendid on viimased järk-järgult keerukamate METERONi inimese-roboti katsekampaaniate seerias, mis hõlmavad ISS-i. Esimene jõu tagasiside test (mis hõlmas ühe astme vabadust) toimus 2015. aastal eksperimendi Haptics-1 osana. Sellele järgnes 2016. aastal DLR-i Kontur-2 kahe kraadi vabaduskatse. Kõik need tipnesid viimaste, kuuekraadiste vabaduskatsetega.
Järgmine samm toimub millalgi järgmisel aastal ja see hõlmab õuesimulatsiooni Kuu-laadses keskkonnas (asub praegu TBD-s). Selle katsetamise etapi jaoks kogub ja uurib rover kohalikke kivimiproove stsenaariumi järgi, mis on kavandatud võimalikult täpselt meenutama kogu Kuu pinnaülesannet.
Kui robotiuurijad saadetakse lähitulevikus Kuule ja Marsile, laseb METERON astronautidel neid orbitaalelupaikadest - näiteks Kuuväravast ja Marsi baaslaagrist - juhtida, selle asemel, et kogu maa pealt signaale saata. See tehnoloogia võimaldab uurida ka ligipääsmatut või potentsiaalselt ohtlikku keskkonda, kuhu astronaudid ei pääse.
Vaadake kindlasti ka seda videot viimasest Analog-1 testist, ESA nõusolekul:
