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

Nature Astronomy: Красные карлики тоже обогащают Вселенную
Nature Astronomy: Красные карлики тоже обогащают Вселенную

Астрономы могут заглянуть в прошлое, набл...

В ЮФУ предложили новую модель компактных звезд
В ЮФУ предложили новую модель компактных звезд

Новую модель компактных звезд предложили учены...

Astronomy & Astrophysics: Астрофизики измерили поведение частиц в килоновой
Astronomy & Astrophysics: Астрофизики измерили поведение частиц в килоновой

После столкновения двух нейтронных звезд и&nbs...

Наноспутник будет искать нефтяные пятна и предсказывать лесные пожары
Наноспутник будет искать нефтяные пятна и предсказывать лесные пожары

Два космических аппарата Самарского университе...

В АмГУ разработали модуль для российско-белорусского спутника
В АмГУ разработали модуль для российско-белорусского спутника

Проект инженеров Амурского госуниверситета поб...

Planetary Science Journal: Большое красное пятно Юпитера меняется в размерах
Planetary Science Journal: Большое красное пятно Юпитера меняется в размерах

С помощью телескопа Хаббл астрономы наблюдали ...

DPS56: На экзопланеты полезно взглянуть под другим углом
DPS56: На экзопланеты полезно взглянуть под другим углом

Астрономы сравнили чёткие снимки Урана от ...

MNRAS: Открыта самая удаленная вращающаяся дисковая галактика
MNRAS: Открыта самая удаленная вращающаяся дисковая галактика

С помощью телескопа ALMA ученые обнаружили отд...

Nature Astronomy: Открытие помогает понять, как возникла Солнечная система
Nature Astronomy: Открытие помогает понять, как возникла Солнечная система

Астрономы обнаружили новые детали газовых пото...

Science: Ученые создают глобальные карты коронального магнитного поля
Science: Ученые создают глобальные карты коронального магнитного поля

Учёные впервые проводили практически ежедневны...

A&A: Ученые обнаружили планету на орбите ближайшей к нашему Солнцу звезды
A&A: Ученые обнаружили планету на орбите ближайшей к нашему Солнцу звезды

С помощью Очень большого телескопа Европейской...

Nature Astronomy: Поверхность Цереры состоит изо льда более чем на 90%
Nature Astronomy: Поверхность Цереры состоит изо льда более чем на 90%

С 1801 года, когда Джузеппе Пиацци открыл перв...

Science Advances: Возможно, в глине Марса хранится часть атмосферы
Science Advances: Возможно, в глине Марса хранится часть атмосферы

Марс не всегда был холодной пустыней...

Journal of Neurochemistry: Космические лучи нарушают когнитивную активность
Journal of Neurochemistry: Космические лучи нарушают когнитивную активность

Радиация из космоса может быть опасна для...

Nature Astronomy: Астрономы разглядели уникальную асимметричную экзопланету
Nature Astronomy: Астрономы разглядели уникальную асимметричную экзопланету

С помощью космического телескопа Джеймс Уэбб а...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Health Communication: Как правильно общаться с людьми с диагнозом Альцгеймера
Health Communication: Как правильно общаться с людьми с диагнозом Альцгеймера
Zoolinnean: Ученые открыли новый вид геккона со сросшимися костями
Zoolinnean: Ученые открыли новый вид геккона со сросшимися костями
Phys.org: Космический мусор защитит будущие миссии на Луну и Марс от радиации
Phys.org: Космический мусор защитит будущие миссии на Луну и Марс от радиации
Current Biology: Ученые придумали, как отпугивать акул от серфингистов
Current Biology: Ученые придумали, как отпугивать акул от серфингистов
Школьники создали для музея бота-проводника по коммуналкам и книгам Булгакова
Школьники создали для музея бота-проводника по коммуналкам и книгам Булгакова
Plant Phenomics: Как технологии помогают фермерам сохранить урожай риса
Plant Phenomics: Как технологии помогают фермерам сохранить урожай риса
Челябинские ученые сделают коммунальные машины автономными
Челябинские ученые сделают коммунальные машины автономными
Мордовские ученые создали бетон нового поколения
Мордовские ученые создали бетон нового поколения
PeerJ: Выяснилось, как хищники справляются, когда остаются без зубов
PeerJ: Выяснилось, как хищники справляются, когда остаются без зубов
Исследование Т-клеток в лечении опухолей открывает новую силу иммунотерапии
Исследование Т-клеток в лечении опухолей открывает новую силу иммунотерапии
Current Biology: Анализ ДНК опроверг прежние данные о погибших в Помпеях
Current Biology: Анализ ДНК опроверг прежние данные о погибших в Помпеях
Cell: Открыт новый вероятный маркер старения организма
Cell: Открыт новый вероятный маркер старения организма
МФТИ: Линзы тоньше волоса ускорят диагностику болезней на дому
МФТИ: Линзы тоньше волоса ускорят диагностику болезней на дому
В МГУ увеличили эффективность противогрибковых препаратов в 5000 раз
В МГУ увеличили эффективность противогрибковых препаратов в 5000 раз
Искусственные рецепторы на основе ДНК коронавируса открывают новые возможности
Искусственные рецепторы на основе ДНК коронавируса открывают новые возможности

Новости компаний, релизы

Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
На старт! Внимание! MITEX!
Фестиваль научных театров «Наука всем!» прошёл в Санкт-Петербурге
Как человек проживает смерть родных
«Неделя без турникетов» проходит на предприятиях «Вертолетов России»