Исследователи моделируют сбор лунной пыли с помощью телеуправляемых роботов

Согласно исследованиям ученых из Бристольского университета, телеуправляемые роботы стали на шаг ближе к сбору лунной пыли. Исследователи представили свою статью «Демонстрация надежности телеоперации с использованием модели разомкнутого цикла для сбора имитатора лунного реголита» на IROS 2024 (Международная конференция IEEE/RSJ по интеллектуальным роботам и системам).

Команда смогла выполнить задачу по сбору образцов, управляя виртуальной симуляцией, которая затем отправляла команды физическому роботу, чтобы отразить действия симуляции. Они смогли сделать это, отслеживая только симуляцию – без необходимости в потоках физических камер – а это означает, что этот инструмент может быть особенно полезен для отложенных телеопераций на Луне.

Параллельно с бумом миссий по высадке на Луну в этом десятилетии, несколько государственных и частных организаций сейчас исследуют, как лучше всего извлечь ценные ресурсы, такие как кислород и вода, из легкодоступных материалов, таких как лунный реголит (лунная пыль). Транспортировка реголита на большие расстояния станет важным шагом в этой деятельности, поскольку сначала его необходимо будет собрать с поверхности Луны. Кроме того, лунная пыль нелегко поддается обработке. Он липкий и абразивный, поэтому с ним обращаются при пониженной гравитации.

Ведущий автор Джо Лука из Бристольской школы инженерной математики и технологий и Бристольской лаборатории робототехники объяснил: «Один из вариантов может заключаться в том, чтобы астронавты использовали эту симуляцию для подготовки к предстоящим миссиям по исследованию Луны».

«Мы можем регулировать силу гравитации в этой модели и обеспечивать тактильную обратную связь, чтобы дать астронавтам представление о том, как лунная пыль будет чувствовать себя и вести себя в лунных условиях, которые имеют одну шестую гравитационного притяжения Земли».

«Это моделирование также может помочь нам управлять лунными роботами удаленно от Земли, тем самым избегая проблемы задержек сигналов».

Использование модели виртуального реголита также может снизить входные барьеры для людей, желающих разрабатывать лунных роботов. Вместо того, чтобы инвестировать в дорогие симуляторы (искусственную пыль с теми же свойствами, что и реголит) или иметь доступ к оборудованию, люди, разрабатывающие лунных роботов, могли бы использовать это моделирование для проведения первоначальных испытаний своих систем.

Теперь команда будет исследовать, как на самом деле люди реагируют на эту систему при управлении роботом, с задержкой в ​​несколько секунд. Технически эффективным системам с людьми-операторами, возможно, все же придется преодолевать нетехнические препятствия, например, доверяет ли человек работе системы.

• 

• 

Лука добавил: «Модель предсказала результат задачи по сбору имитатора реголита с достаточной точностью, чтобы считаться эффективной и заслуживающей доверия в 100% и 92,5% случаев».

«В следующем десятилетии мы увидим множество пилотируемых и беспилотных миссий на Луну, таких как программа НАСА «Артемида» и китайская программа «Чанъэ».

«Это моделирование может стать ценным инструментом для поддержки подготовки или проведения этих миссий».

Испытания проводились на территории Европейского центра космических приложений и телекоммуникаций Европейского космического агентства в Харвелле.

Информация от: Бристольским университетом