Команда по ловким роботам в Космическом центре имени Джонсона НАСА разрабатывает роботизированные системы, способные выполнять задачи, требующие использования рук, такие как захват инструментов, открытие люков и перемещение грузов, чтобы сделать пилотируемые миссии в суровых условиях более безопасными и устойчивыми. Эта работа ведётся на фоне расширения планов НАСА по пилотируемым исследованиям за пределами околоземной орбиты, особенно на поверхности Луны, с возможным применением в будущем в миссиях на Марс.
Шаун Азими руководит командой из 16 человек в отделе технологий роботизированных систем Космического центра имени Джонсона в Хьюстоне. Команда объединяет специалистов по мехатронике, программному обеспечению, электронике и механике, что позволяет ей разрабатывать аппаратные средства и программное обеспечение, моделировать операции и испытывать их в рамках единой системы.
От Robonaut 2 до Valkyrie
Опыт команды основан на предыдущих проектах, таких как робот Robonaut 2, участвовавший в технологических демонстрациях робототехники на борту Международной космической станции в течение семи лет, и двуногий робот Valkyrie, первый человекоподобный робот, разработанный НАСА. Некоторые инженеры, работавшие над обоими проектами, продолжают развивать технологии движения и взаимодействия с окружающей средой.
НАСА поясняет, что цель заключается не в замене людей-исследователей, а в использовании надёжных роботов, способных выполнять опасные или повторяющиеся задачи, чтобы экипажи могли сосредоточиться на работе, требующей человеческого суждения и навыков, в которых роботы пока менее эффективны.
Комплекс iMETRO испытывает робота в условиях, приближенных к реальным
Комплекс Integrated Mobile Evaluation Testbed for Robotics Operations (iMETRO) является одним из главных элементов работы команды. Он объединяет программное обеспечение с открытым исходным кодом и инструменты моделирования, макеты космических аппаратов и жилых модулей, бытовых роботов и открытый участок с камнями. Благодаря этому можно испытывать целого робота или отдельный аппаратный либо программный компонент до его передачи в программы НАСА или использования с внешними партнёрами.
Команда компании PickNik Inc. использовала комплекс для испытания программного обеспечения, позволяющего роботизированной руке распознавать отверстие в космическом аппарате, поворачивать его защёлку, захватывать ручку и открывать дверь, а затем перемещать грузовые мешки между отверстием и контейнером. Комплекс также использовался для разработки программного обеспечения, которое проверяет и помогает обслуживать морозильную камеру для холодного хранения с помощью коммерческой роботизированной руки и камеры.
Что меняется на практике?
Значение iMETRO выходит за рамки испытаний работы самого робота: комплекс позволяет инженерам проверять взаимодействие робота со средой, спроектированной для людей. Роботам могут потребоваться более крупные ручки, улучшенное освещение или изменения в конструкции жилых модулей и аппаратов, чтобы они могли надёжно выполнять свои задачи под наблюдением людей. НАСА считает, что объединение разработчиков роботов с проектировщиками жилых модулей и аппаратов уменьшает необходимость в догадках и позволяет на раннем этапе выявлять эксплуатационные ограничения.
В ближайшей перспективе команда сосредоточена на технологиях, поддерживающих устойчивое присутствие людей на поверхности Луны, а НАСА также сотрудничает с другими организациями в подготовке ожидаемого конкурса, который предложит общественности представить технологические решения для исследования Марса. Источник не указывает сроки развертывания роботов Valkyrie или других роботов в рамках эксплуатационной миссии и не приводит количественных результатов работы или окончательного уровня готовности; поэтому разработка остаётся на стадии исследований, разработок и прикладных испытаний.