Nové roboty s nohami navrhnuté na prieskum planét ako tím Ars Technica

Zatiaľ čo rovery urobili neuveriteľné objavy, ich kolesá ich môžu zastaviť a nepravidelný terén môže znamenať nástrahy. Niečo ako vytrvalosť sa nedá ničím nahradiť, ale niekedy môžu roveri použiť nohu hore a môžu ju získať od malej skupiny štvornohých robotov.

Vyzerajú ako obrovský kovový hmyz, ale trojica robotov prispôsobená výskumníkom z ETH Zurich bola testovaná v prostrediach čo najbližšie k drsnému mesačnému a marťanskému terénu. Roboty schopné chôdze by mohli pomáhať budúcim roverom a znížiť riziko poškodenia ostrými hranami alebo straty trakcie v uvoľnenom regolite. Nielenže im nohy zvierat pomáhajú prekonávať prekážky, ale títo roboti pracujú najefektívnejšie ako tím. Každý z nich je špecializovaný na konkrétne úlohy, no stále dostatočne flexibilný na to, aby sa mohol navzájom pokryť – ak sa jeden pokazí, ostatní ho môžu prevziať.

„Naša technika by mohla umožniť robotom skúmať vedecky transformačné ciele na Mesiaci a Marse, ktoré sú v súčasnosti neprístupné pomocou systémov kolesových roverov,“ uviedol výskumný tím v dokumente. Štúdium Nedávno publikované v Science Robotics.

tri svojho druhu

Tím ETH Zurich navrhol každého zo svojich troch poloautonómnych robotov tak, aby boli schopní pracovať nezávisle aj spoločne. Boli dostatočne špecializované na konkrétne úlohy, ale aj dosť podobné na to, aby sa mohli navzájom nahradiť, ak by jeden klesol. Pretože nemohli fungovať autonómne, bolo potrebné určité partnerstvo s ľudskými vedcami a operátormi.

Každý robot mal senzor LiDAR (Light Detection and Ranging). Okrem LiDAR a nôh však medzi jednotlivými modelmi existovali určité rozdiely. Hlavným účelom modelu Scout bolo prieskum okolia pomocou RGB kamier. Tento robot tiež použil ďalší snímač na mapovanie oblastí a objektov záujmu pomocou filtrov, ktoré prechádzajú rôznymi oblasťami svetelného spektra. Počas demonštrácie skaut odovzdal svoje zábery tímu planetárnych vedcov a operátorov, ktorí rozhodli, ktoré oblasti sú na prieskum najživotaschopnejšie.

Model Scientist mal výhodu MIRA (Metrohm Instant Raman Analyzer) a ramena MICRO (mikroskopický zobrazovač). MIRA dokázala identifikovať chemikálie v materiáloch nachádzajúcich sa na povrchu zobrazovacej plochy na základe toho, ako rozptyľovali svetlo, zatiaľ čo mikro na zápästí ich zobrazilo zblízka. Hybrid bol niekde medzi, pomáhal vyhľadávať a merať vedecké ciele, ako sú balvany a krátery.

tím budúcich snov

To, čo urobilo tento tím úspešným, bola nadbytočnosť. Hoci každý robot mal iné vlastnosti, všetci traja zdieľali niektoré hardvérové ​​a softvérové ​​možnosti. Potenciál zlyhania ovplyvnil dizajn robota. Ak sa stretnete s problémami, redundantné funkcie umožnia ktorejkoľvek zo zvyšných dvoch zálohovať ho pomocou vlastných špeciálnych funkcií na splnenie ich vlastných úloh.

Roboty sa osvedčili na dvoch testovacích plochách, na jednom podobnom povrchu Mesiaca a jednom podobnom povrchu Marsu, všetky sú súčasťou súťaže ESA/ESRIC Space Resources Challenge (SRC) v Alzette v Luxembursku. Konkrétne traja roboti objavili analóg pre mesačný južný pól, kde nakoniec pristanú astronauti Artemis 3.

Návšteva niektorých oblastí môže byť pre astronautov nebezpečná, takže na preskúmanie nebezpečnej oblasti môžu byť potrebné roboty. To je dôvod, prečo boli roboti napadnutí všetkým, od kráterov, balvanov a uvoľneného regolitu až po lôžka stvrdnutej lávy známe ako kobyla.

Čo najbližšie k mesačnému povrchu, ako sa môžete dostať k Zemi, roboty sondovali objekty, ktoré sú najviac vedeckého záujmu, a odoslali údaje späť na ďalšiu (ľudskú) analýzu. Prešli podobnými výzvami na inom mesačnom analógovom mieste a v bani, ktorá bola marťanským analógovým miestom a predtým sa používala na testovanie vozítka ExoMars.

Výskumníci chcú týmto robotom naďalej poskytovať vylepšenia, ako je úplná autonómia, aby mohli samostatne fungovať a prerozdeľovať úlohy. Povedal tiež: „Vysoký stupeň autonómie ďalej zlepší škálovateľnosť systému pre aplikácie s náročnejšou komunikáciou, ako je napríklad prieskum Marsu.“ Štúdium,

Roboty s nohami by sa v budúcnosti mohli pripojiť k roverom a vzdušným kozmickým lodiam, vstúpiť do nebezpečných oblastí, kam sa rovery nedostanú, a zefektívniť prieskum. Tímová práca skutočne dokáže uskutočniť vesmírne sny vo vesmíre.

Vedecká robotika, 2023. doi: 10.1126/scirobotics.ade9548 ,O DOI,

Elizabeth Rayne je tvor, ktorý píše. Jeho práca sa objavila na stránkach SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek a Forbidden Futures. Keď nepíše, buď mení tvary, kreslí alebo pôsobí ako postava, o ktorej nikto nikdy nepočul. Sledujte ho na Twitteri @quothravenrayne.