研究人员利用遥控机器人模拟月球尘埃收集
布里斯托尔大学科学家的研究表明,用于收集月球尘埃的遥控机器人离我们又近了一步。研究人员在IROS2024(IEEE/RSJ智能机器人与系统国际会议)上发表了他们的论文“展示开环模型介导的用于收集月球风化层模拟物的遥控操作的可信度”。
该团队能够通过控制虚拟模拟来完成样本收集任务,然后虚拟模拟会向物理机器人发送命令来模仿模拟的动作。他们能够在仅监控模拟的情况下做到这一点——而无需物理摄像机流——这意味着该工具对于月球上的延迟遥控操作特别有用。
随着本世纪登月任务的蓬勃发展,一些公共和私人组织正在研究如何最好地从月球风化层(月球尘埃)等现成材料中提取氧气和水等宝贵资源。远程处理风化层将是这些活动的一个重要步骤,因为首先需要从月球表面收集风化层。除此之外,月球尘埃不易处理。它粘稠且具有研磨性,需要在失重条件下处理。
布里斯托尔工程数学与技术学院和布里斯托尔机器人实验室的主要作者乔·卢卡解释说:“一种选择是让宇航员使用这种模拟为即将到来的月球探索任务做准备。
“我们可以调整这个模型中的重力强度,并提供触觉反馈,这样我们就可以让宇航员感受到月球尘埃在月球条件下的感觉和行为——月球引力只有地球引力的六分之一。
“这种模拟还可以帮助我们从地球远程操作月球机器人,避免信号延迟的问题。”
使用虚拟的风化层模型还可以降低希望开发月球机器人的人的准入门槛。开发月球机器人的人无需投资昂贵的模拟物(具有与风化层相同特性的人造尘埃)或使用相关设施,而是可以使用这种模拟来对其系统进行初步测试。
现在,该团队将研究人们在控制机器人时对该系统的实际反应,尽管有几秒钟的延迟。从技术上讲,人类操作员的系统可能仍需要克服非技术障碍,例如人们是否相信该系统会正常工作。
Louca补充道:“该模型能够以足够的准确度预测风化层模拟物挖掘任务的结果,在100%和92.5%的时间内被认为是有效和值得信赖的。
“未来十年,我们将看到几次载人月球探测任务和无人月球探测任务,例如美国宇航局的阿尔忒弥斯计划和中国的嫦娥计划。
“这种模拟可以成为支持这些任务的准备或执行的宝贵工具。”
此次测试是在欧洲航天局位于哈威尔的欧洲空间应用与电信中心进行的。
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