V listopadu provedl astronaut ESA Luca Parmitano historii tím, že převzal velení nad vozovkou od Mezinárodní kosmické stanice (ISS). V rámci experimentů Analog-1 byl tento výkon možný díky infrastruktuře příkazů „vesmírný internet“ a nastavení kontroly zpětné vazby. Toto umožnilo Parmitano vzdáleně provozovat rover 10 000 km (6 200 mi) pryč, zatímco obíhal Zemi rychlostí 8 km / s (28 800 km / h; 17 900 mph).
Tyto experimenty, které jsou součástí programu ESA pro víceúčelové robotické operace typu end-to-end (METERON), proběhly v hangáru ve Valkenburgu v Nizozemsku - poblíž Evropského výzkumného a technologického centra ESA (ESTEC). První test, který se uskutečnil 18. listopadu, zahrnoval Parmitano, který vedl rover překážkovou dráhou navrženou tak, aby vypadala a cítila se jako povrch Měsíce.
Testy potvrdily sofistikovanou řídicí síť i ovládací prvky, které poskytují astronautům pocit doteku. Pro druhý test, který se konal 25. listopadu, se zúčastnil rover, který procházel plně simulovaným lunárním prostředím, sbíral a shromažďoval vzorky hornin. Tento test hodnotil schopnost dálkově ovládaného roveru provádět geologické průzkumy na mimozemských světech.
Jak řekl inženýr ESA Kjetil Wormnes, který vede testovací kampaň Analog-1, uvedl v nedávné tiskové zprávě ESA:
"Představte si robota jako Lucaův avatar na Zemi, který mu poskytne vizi i dotek." Byla vybavena dvěma fotoaparáty - jednou v dlani, druhou v manévrovatelné ruce - aby Luca a vědci na dálku mohli pozorovat okolí a zblízka na skalách. “
S využitím zařízení zpětné vazby Sigma 7 (které dává uživateli šest stupňů volnosti) a dvojice monitorů, Parmitano vedl rover úzkými cestami, aby dosáhl tří různých míst vzorkování a vybral horniny pro analýzu. Po celou dobu byl s ním tým geologických expertů se sídlem v Evropském středisku astronautů (EAC) v německém Kolíně nad Rýnem v kontaktu a radil mu, na které skály slibují výzkumné cíle.
Bylo to poprvé, kdy se tento druh technologie použil v ISS k ovládání robota na zemi. Vycházel také z předchozího projektu ESA, jehož cílem bylo seznámit astronauty s geologickými studiemi. Jako Jessica Grenouilleau vedla projekt METERON ve skupině ESA Exploration Systems Group:
„Využili jsme předchozího školení Lucy prostřednictvím našeho programu Pangea, který dal astronautům praktické zkušenosti v geologii. Pomohlo to ohromně vést efektivní diskusi mezi posádkou a vědci. “
Obousměrné řídicí spojení mezi roverem a ISS bylo možné díky komunikačním satelitům umístěným na geostacionární oběžné dráze (GSO). Tito spojili Parmitano s EAC a dále s hangárem, kde proběhl test, a s latencí (nebo časovým zpožděním) pouhých 0,8 sekundy. Díky revolučnímu rozhraní Luca dokázala cítit, jak se robot dotýká země nebo zvedá skálu.
Hardware a software METERON použitý v těchto experimentech byl vyvinut laboratoří Human Robot Interaction Laboratory v ESA v holandském Noordwijku. Podporu poskytl Institut pro robotiku a mechatroniku Německého leteckého centra (DLR), který byl zodpovědný za integraci řídicího softwaru a optimalizaci zpětné vazby systému s ohledem na časové zpoždění.
Robotický technik ESA Thomas Krueger, který vede laboratoř HRI, vysvětluje:
"Pro tento scénář průzkumu, který zahrnuje relativně krátké časové zpoždění, jsme byli schopni kombinovat relativní výhody člověka a robotů: člověka pro jejich schopnost vypořádat se se složitými a nestrukturovanými prostředími a rozhodováním a obratného robota schopného vypořádat se s drsným prostředím a přesně provádět příkazy svého operátora.
„Vylepšením zkušeností obsluhy pomocí silové zpětné vazby a intuitivních ovládacích prvků můžeme dříve znemožnit provádění robotických řídicích úkolů a otevřít nové metody zkoumání prostoru. Nyní chceme analyzovat data a zpětnou vazbu od Lucy, abychom viděli podrobnosti o tom, jak provedl, a zjistíme, kde můžeme zlepšit a připravit budoucí plány průzkumu. “
Experimenty Analog-1 jsou nejnovější v řadě progresivně náročnějších testovacích kampaní na lidský robot METERON, které zahrnují ISS. První test silové zpětné vazby (který zahrnoval jeden stupeň svobody) se uskutečnil v roce 2015 v rámci experimentu Haptics-1. V roce 2016 následoval experiment DLR Kontur-2 se dvěma stupni svobody. To vše vyvrcholilo těmito nejnovějšími experimenty svobody na šesti stupních.
Další krok se uskuteční někdy příští rok a bude zahrnovat venkovní simulaci v prostředí podobném Měsíci (v současné době se nachází TBD). Pro tuto fázi testování bude rover shromažďovat a zkoumat vzorky místních hornin ve scénáři navrženém tak, aby se co nejvíce podobal celé měsíční misi na povrchu.
Když budou robotičtí průzkumníci v blízké budoucnosti posláni na Měsíc a Mars, METERON umožní astronautům ovládat je z orbitálních stanovišť - jako je Lunární brána a Marsový základní tábor - místo toho, aby museli vysílat signály až ze Země. Tato technologie také umožní průzkum nepřístupných nebo potenciálně nebezpečných prostředí, které astronauti nemohou dosáhnout.
Nezapomeňte si také prohlédnout toto video nejnovějšího testu Analog-1, se svolením ESA:
