宇航员在轨道上控制机器狗
瑞典宇航员马库斯·万特(MarcusWandt)在国际空间站上在德国控制了一系列机器人,以每小时28,000公里(17,500英里/小时)的速度绕地球飞行。研究人员希望了解时间延迟如何影响机器人的远程控制一个轨道平台。未来的宇航员可以通过在轨航天器控制月球或火星上的漫游车。到目前为止,只有轮式漫游车参与了测试,但现在他们增加了一个名为Bert的类似狗的机器人。
这次名为“SurfaceAvatar”的机器人研究会议是在2023年7月进行的初步实验之后进行的。Wandt在空间站哥伦布舱的控制站操作机器人,在德国航天局(DLR)机器人和机电一体化中心指挥三个不同的机器人位于德国上普法芬霍芬。目标是开发创新技术,使人类能够精确控制多个机器人,让它们半自主或完全自主地行动,甚至让不同的机器人一起执行任务。
德国航天中心机器人与机电一体化研究所所长阿林·阿尔布-谢弗(AlinAlbu-Schäffer)在德国航天中心的一篇文章中表示:“未来月球和火星上的空间站,包括宇航员栖息地,将由在宇航员指导下运行的机器人建造和维护。”“我们最新的控制和人工智能算法使一名宇航员能够指挥整个不同机器人团队。我们的DLR-ESA团队在这项技术方面处于世界领先地位。”
类似狗的机器人伯特的远程操作标志着宇航员首次从太空远程控制非轮驱动机器人。此前,DLR的人形服务机器人Rollin'Justin和ESA的InteractRover已经从太空进行了远程操作。
在会议期间,Wandt是私人AxiomMission3(Ax-3)的成员,他能够命令Bert使用几种类型的步态,并且由于Bert基于腿部的运动,Bert能够探索崎岖的地形,包括小洞穴——滚动机器人无法到达的区域。有一次,万特允许伯特独立探索实验室周围的环境,并用他的相机眼睛监视地形。与此同时,万特经营着Rollin'Justin和InteractRover。
国际空间站和地球之间的时间延迟通常小于一秒。
德国航天局宇航员马蒂亚斯·毛雷尔在德国航天中心的一段视频中解释道:“这是因为我的无线电呼叫首先从国际空间站发往美国的白沙。”“它从那里前往美国宇航局的休斯敦。从那里它将被转发到慕尼黑,我们的控制中心位于奥伯普法芬霍芬。”
毛雷尔补充说,所经历的延迟就像Skype通话中有时发生的情况一样,偶尔会出现通信延迟。当然,往返延迟时间可能接近2秒,这一点不太明显,尤其是在通话过程中。
德国航天中心表示,未来机器人和人类一起工作的操作必须经过精心规划,以便他们能够作为一个团队工作。例如,在建造栖息地时,结合多个机器人的不同技能非常有帮助。
Wandt也测试了这个概念,并首次让两个机器人协同完成一项任务:Rollin'Justin和InteractRover共同安装了代表科学测量装置的短管。在万特的指挥下,罗林·贾斯汀用灵巧的双手安全地抓住了管道,小心翼翼地将其引导至测量点。然后,万特使用交互漫游车的遥控器来安装贾斯汀固定到位的管道。
机器人也已在国际空间站上的太空中使用。Robonaut是DARPA和NASA的联合项目,该项目创建了一个人形躯干机器人来测试太空中的机器人技术。此外,空间站上的三个自由飞行机器人(称为Astrobees)支持在太空探索任务和地球上进行各种类型的机器人辅助技术的多次演示。
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