2019-10-08 20:49:02
跨越海洋和太空控制机器人

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今年秋天,远方有许多控制机器人的实验,ESA宇航员卢卡·帕米塔诺(Luca Parmitano)指导荷兰的机器人,德国的工程师控制加拿大的漫游车。

想象一下,当您准备降落在月球基地附近以进行实验时,从网关低头看月球,但您知道该基地需要对生命维持系统进行维护工作,这将需要几天的时间。最好从轨道上保持基地,以便宇航员一旦登上月球就可以直接工作。

与机器人的伙伴关系是ESA探索战略的核心,该战略包括通过向月球和行星派送机器人侦察员,与从轨道上控制它们的宇航员携手合作,为此类情况做准备。

Meteron项目的形成是为了开发在这些恶劣条件下操作流动车所需的技术和专有技术。它涵盖了操作的各个方面,从通信和用户界面到地面操作,甚至还通过触摸将机器人连接到宇航员。

历史性的机器人控制

第一个实验发生在2012年,当时美国宇航局(NASA)宇航员Sunita Williams控制了德国的乐高漫游车,以测试新开发的“太空互联网”-证明可以控制轨道上的漫游车。这绝非易事,因为来自国际空间站的信号往返行程为144 400 km。当前哨站以29000 km / h的速度绕地球移动时,信号将通过高达36000 km的卫星传播,然后通过NASA休斯敦和跨大西洋电缆到达新墨西哥的美国地面站,再返回欧洲。

同时,工程师们为宇航员设计了用于控制机器人的用户界面。由于这是一个新领域,因此必须考虑和设计诸如摄像机视图,操纵杆甚至是使用传统计算机还是触摸屏之类的方面。

从最初的测试开始,大型的漫游车(例如Eurobot)是从太空进行控制的,而荷兰ESA技术中心的团队开始进行触觉反馈实验,从而使宇航员可以感觉到机器人所触摸的东西。 2015年,NASA宇航员Terry Virts与距离地球5000多公里的地球人之间发生了历史性的轨道“握手”。

在实现这一里程碑后仅几个月,ESA宇航员安德烈亚斯·摩根森(Andreas Mogensen)就控制了一个流动站,将金属钉插入毫米级精度的“任务板”的圆孔中,从而模拟了电气连接的修复过程。

随着保真度的提高,测试一直在继续。上周,一支地面ESA小组与加拿大航天局一起进行了夜间操作。位于德国达姆施塔特的ESA任务控制中心的专家从整个大西洋控制了CSA的Juno流浪者,荷兰ESA ESTEC技术中心的科学团队建议–类似的设置用于国际空间站的日常运营。

在长达四个小时的实验中,Juno进行了两公里的行驶,涵盖了六个“路口”,同时对其周围环境进行了扫描并检查了具有科学意义的区域。欧洲的所有团队都没有确切的期望,就像他们在实际登月任务中所期望的那样。

ESA位于德国达姆施塔特(Darmstadt)的ESOC运营中心高级任务概念负责人Kim Nergaard说:“ MAGIC实验确实取得了巨大的成功。”

“我们当然遇到了一些问题-有时漫游车对一块相对较小的岩石过于谨慎-但我们在分配的时间内达到了终点,并实现了我们设定的所有目标,并且在此过程中学到了很多。 ”

放在一起

2019年11月,当ESA宇航员卢卡·帕米塔诺(Luca Parmitano)从国际空间站操作荷兰的Interact漫游车时,Meteron项目将所有要素整合在一起。

这项名为Analog-1的实验将把Meteron项目十年中的所有专有技术结合到全面测试中:从轨道上运行流动站以收集月球岩石的科学样本。 Luca将在德国科隆的欧洲宇航员中心拥有一个团队,负责任务控制,并将能够使用ESA Telerobotics实验室开发的触觉反馈技术来感受Interact的感受。

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