Немцы организовали полигон для испытания космических роботов
Известно, что до того, как будет публично представлена какая-нибудь техническая новация, ее создатели непременно подвергают ее самым придирчивым испытаниям — тем более, если от надежности некоего ноу-хау будет зависеть безопасность пользователей. Яркой тому иллюстрацией могут служить автомобили: ведь им приходится выдерживать самые разные тесты! Однако если выявить скрытый дефект конструкции авто до выхода модели на рынок все же не получается, то его возможно хотя бы убрать после. У создателей оборудования и транспортных средств, которые предназначены для работы в космосе, подобной возможности нет, а оплошности, то есть отправка в космическое пространство аппаратов, скоро выходящих из строя и не способных решать возложенные на них задачи, обходятся в громадные суммы денег. Вот почему ценность предварительных наземных испытаний так важна.
Понимая это, немецкий научно-исследовательский центр искусственного разума DFKI в составе Университета в Бремене сконструировал для этой задачи специальный полигон, который воссоздает ландшафт Луны. Профессор Франк Кирхнер, эксперт в сфере роботостроения и информатики объясняет: «Мы изучили фотоснимки — в первую очередь, фотокадры кратера Шеклтона, который находится на южном полюсе естественного спутника Земли, - для того, чтобы максимально точно сымитировать микроструктуру поверхности Луны. На фотоснимках не трудно разглядеть небольшие ямки глубиной в полметра. Это отпечатки от падения микрометеоритов».
Однако яма глубиной в пятьдесят сантиметров способна стать непреодолимым препятствием для лунохода. И чтобы запрограммировать роботов на успешное преодоление подобных кратеров, профессор Кирхнер с коллегами создали в большущем ангаре площадью примерно триста квадратных метров искусственный лунный ландшафт. Причем они брали за образец гористую местность в районе южного полюса, характеризующуюся наиболее сложным рельефом. Проанализировав фото, добытое во время американской космической программы под названием Apollo, германские исследователи попытались максимально близко к реальности воссоздать ландшафт, отлив крутые склоны кратеров из синтетических смол и раскидав по земле валуны и гальку. Особое внимание специалисты уделили имитации лунных световых условий.
«В зависимости от того, где вы находитесь, солнечные лучи падают на поверхность под углом от одного до полутора градусов, - поясняет Кирхнер. - Иначе говоря, вершина кратера очень ярко освещена. И, между прочим, в силу этого сильно разогрета. А тени здесь довольно контрастны. И достаточно на несколько метров спуститься внутрь, в кратер, как тут же вы попадете в зону кромешной тьмы да еще и лютого холода».
На новопостроенном полигоне роботостроители из Германии готовятся испытывать и доводить до кондиции новые планетоходы. В частности, разработанный ими же Space Climber - «космический скалолаз» — полуметровый робот весом в 23 кг, который обучен карабкаться по горным склонам. Внешность аппарата сильно напоминает некое громадное насекомое. Дело в том, что его конструкция основана на способе передвижения, подсмотренном у природы, отмечает глава проекта Себастьян Барч: «Он имеет шесть ног, а в каждой ноге — по четыре сустава. Все это значит, что каждая нога способна принимать почти любое нужное положение. Если, положим, этот робот опрокинется на спину, то он сможет всего лишь повернуть ноги и продолжить свое движение. Помимо того, если даже одновременно три ноги из шести теряют опору, то система все равно сохраняет устойчивость. И теперь нам хочется оптимизировать ее, обучив карабкаться вверх по склонам на новом спецполигоне».
Но пока что «космический скалолаз» не умеет преодолевать подъемы круче 35 градусов, а этого для миссий на Марсе или на Луне, конечно, недостаточно. Кроме того, роботу необходимо научиться пространственному ориентированию. «В передней своей части он оборудован видеокамерой и лазерным сканером, - рассказывает эксперт. - Встроенный лазерный сканер дает ему возможность получать трехмерное изображение окружающего пространства, а камера предоставляет ту же самую видеоинформацию оператору, который управляет роботом. Мы назвали такую систему управления полуавтономной, так как направление перемещения задают люди, а вся координация движений и последовательность включения и выключения электромоторов на ногах робота производятся в автономном режиме. Однако чудо-роботу все еще не хватает пространственного «мышления». Вот поэтому в самое ближайшее время мы и начнем его тренировать на «лунном» полигоне».
Этот бременский полигон также собираются использовать Немецкий центр аэрокосмических исследований DLR и Европейское космическое агентство ESA.
Комментарии читателей