Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль

Новая компьютерная модель настолько хорошо имитирует лунную пыль, что может привести к более плавным и безопасным удаленным операциям лунных роботов.

Инструмент, разработанный исследователями из Бристольского университета и Бристольской лаборатории робототехники, может быть использован для подготовки астронавтов перед лунными миссиями.

Работая с промышленным партнером, британской компанией Thales Alenia Space, которая заинтересована в создании работающих роботизированных систем для космического применения, команда исследовала виртуальную версию реголита — другого названия лунной пыли.

Лунный реголит представляет особый интерес для предстоящих исследовательских миссий на Луне, запланированных на ближайшее десятилетие. Из него ученые могут извлечь ценные ресурсы, такие как кислород, ракетное топливо или строительные материалы, необходимые для долгосрочного пребывания на Луне.

Для сбора реголита практичным выбором становятся дистанционно управляемые роботы, поскольку их риск и стоимость ниже, чем стоимость полета человека в космос. Однако управление роботами на таких больших расстояниях вносит значительные задержки в систему, что усложняет управление ими.

Теперь, когда команда знает, что симуляция ведет себя аналогично реальности, они могут использовать ее для зеркального отражения управления роботом на Луне. Такой подход позволяет операторам управлять роботом без задержек, обеспечивая более плавный и эффективный опыт.

Ведущий автор Джо Лоука, работающий в Бристольской школе инженерной математики и технологий, пояснил:

Мы хотим убедиться, что виртуальная версия лунной пыли ведет себя так же, как и настоящая, и если мы будем использовать ее для управления роботом на Луне, то она будет вести себя так, как мы ожидаем.

Эта модель точная, масштабируемая и легкая, поэтому ее можно использовать для поддержки предстоящих миссий по исследованию Луны.

Данное исследование стало продолжением предыдущей работы команды, в ходе которой выяснилось, что эксперты-операторы роботов хотят тренироваться на своих системах с постепенным увеличением риска и реалистичности. Это означает, что нужно начинать с симуляции и использовать физические макеты, а затем переходить к использованию реальной системы. Точная имитационная модель имеет решающее значение для обучения и развития доверия оператора к системе.

Хотя ранее уже были разработаны некоторые особо точные модели лунной пыли, они настолько детальны, что требуют много вычислительного времени, что делает их слишком медленными для плавного управления роботом. Исследователи из Немецкого аэрокосмического центра (DLR) решили эту проблему, разработав виртуальную модель реголита, учитывающую его плотность, липкость и трение, а также пониженную гравитацию Луны. Их модель представляет интерес для космической промышленности, поскольку не требует больших вычислительных ресурсов и, следовательно, может работать в режиме реального времени. Однако лучше всего она работает с небольшими количествами лунной пыли.

Целью бристольской команды было, во-первых, расширить модель, чтобы она могла работать с большим количеством реголита, оставаясь при этом достаточно легкой для работы в режиме реального времени, а затем проверить ее экспериментально.

Джо Лоука добавил:

На протяжении всего проекта мы уделяли основное внимание улучшению пользовательского опыта операторов этих систем — как мы можем облегчить их работу?

Мы начали с оригинальной виртуальной модели реголита, разработанной DLR, и модифицировали ее, чтобы сделать более масштабируемой.

Затем мы провели серию экспериментов — половину в симулированной среде, половину в реальном мире — чтобы определить, ведет ли себя виртуальная лунная пыль так же, как ее реальный аналог.

Поскольку эта модель реголита многообещающе точна, масштабируема и достаточно легка для использования в режиме реального времени, команда будет изучать, можно ли использовать ее при управлении роботами для сбора реголита.

Они также планируют изучить возможность разработки аналогичной системы для моделирования марсианского грунта, что может быть полезно для будущих исследовательских миссий или для обучения ученых работе с материалами, полученными в ходе долгожданной миссии Mars Sample Return.

22.02.2024


Подписаться в Telegram



Космос

«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе

Тайны Вселенной не перестают привлекать л...

Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать

За последнее десятилетие человечество стало св...

ALMA обнаружил тень квазара, который застал Вселенную моложе миллиарда лет
ALMA обнаружил тень квазара, который застал Вселенную моложе миллиарда лет

Теоретические предсказания подтвердились благо...

Планета размером с Землю обнаружена на «заднем дворе» нашего Солнца
Планета размером с Землю обнаружена на «заднем дворе» нашего Солнца

Группа астрономов обнаружила планету, которая ...

MNRAS: Раскрыты секреты "горячего Сатурна" и его пятнистой звезды
MNRAS: Раскрыты секреты "горячего Сатурна" и его пятнистой звезды

Группа астрономов под руководством ученых...

Science Advances: Открыт загадочный компонент кислотных облаков Венеры
Science Advances: Открыт загадочный компонент кислотных облаков Венеры

Из чего состоят облака Венеры? Ученые знают, ч...

MNRAS: Нептун и Уран действительно похожи
MNRAS: Нептун и Уран действительно похожи

Нептун известен как насыщенный голубой, а...

Nature Geoscience: Ученые возвестили начало лунного антропоцена
Nature Geoscience: Ученые возвестили начало лунного антропоцена

Впервые люди потревожили лунную пыль 13 сентяб...

PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?
PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?

По мере развития астрофизических технологий и&...

Nature: Водород в лунных образцах дает новую надежду на освоение космоса
Nature: Водород в лунных образцах дает новую надежду на освоение космоса

Исследователи Военно-морской исследовательской...

NASA: Уэбб обнаружил новые объекты в центре Млечного Пути
NASA: Уэбб обнаружил новые объекты в центре Млечного Пути

На последнем снимке космического телескопа НАС...

Nature Synthesis: Иммиграция на Марс становится реальнее
Nature Synthesis: Иммиграция на Марс становится реальнее

Иммиграция на Марс и жизнь на н...

На космической рождественской елке нашли 14 транзитных объектов
На космической рождественской елке нашли 14 транзитных объектов

Международная группа ученых под руководст...

The Astrophysical Journal: Богатые газом галактики зажгли раннюю Вселенную
The Astrophysical Journal: Богатые газом галактики зажгли раннюю Вселенную

Новые изображения, полученные с помощью к...

Ракета НАСА увидит раскаленный край звездообразующей сверхновой
Ракета НАСА увидит раскаленный край звездообразующей сверхновой

Новая зондирующая ракета отправится в кос...

Nature: Разгадана тайна марсианской оболочки
Nature: Разгадана тайна марсианской оболочки

В течение четырех лет посадочный аппарат ...

Новое моделирование пересматривает стандартную модель космологии
Новое моделирование пересматривает стандартную модель космологии

Когда ученые увидели первые изображения самых ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса