远距离实时操作流动站

除了流行病之外,还有一些需要远程工作的情况。航天器操作员被迫远程进行大部分工作,而其电荷则遍及整个太阳系。有时,这些旅行离家有点近。德国航天局DLR的工程师们最近将远程工作的概念提升到了一个新的高度,他们在离主要办公室很远的700多公里外的另一个国家/地区经营漫游车。

流浪者,被称为 相互作用,位于 欧洲空间研究技术中心,是欧洲航天局在荷兰诺德韦克的“技术心脏”。 相互作用的运营商位于DLR的 机器人与机电一体化研究所,在慕尼黑附近。与所有良好的太空飞行任务一样,运营商并非独自行动。他们得到了位于ESA达姆施塔特欧洲空间运营中心的“任务控制”中心的支持。  

一名操作员操作"mission control"在ESA欧洲太空运行中心进行远程交互任务。
唯一的运营商压低了ESA的堡垒’s 任务控制 room for the 相互作用 remote test. 信用:ESA

相互作用本身是一种工具,用于测试未来位于月球上的ESA漫游者如何进行远程操作。任何未来的月球车都可能由位于 月球通道 或类似的空间站。  

任何不在地球轨道上的远程操作都可能不需要处理当前大流行的影响。不幸的是,Interact像我们其他人一样被困在这里。这意味着它们也容易受到与COVID相关的延迟的影响。最初,负责Interact的ESA团队正计划游览 埃特纳火山,是西西里岛上一座活火山,拥有欧洲最像月亮的地理。出行限制消除了这个想法,所以团队做了太空探索者最擅长的事情– they adapted.

相互作用与模拟地质样品的交互作用更加紧密。
相互作用 Rover在远程操作下采集了地质样品。
信用:ESA– SJM Photography

改编采用重新定义的远程操作测试的形式。 ESA及其在DLR的合作者无需在埃特纳火山的山坡上远程操作机器人,而可以在需要的任何地方安装机器人,然后进行远程操作。 为了增加挑战,他们还添加了另一个机器人。

一个较小的机器人(位于德国)与Interact rover联网,以使两个机器人在远程环境中协同工作。即使它们在物理上彼此不靠近,但它们的操作逻辑还是被欺骗了以为它们彼此接近。团队希望让这两个机器人能够像实际放置在同一地点时一样顺畅地移动。  

UT’对月球漫游者的评论以及它们如何塑造了我们对最近邻居的理解。

所有这些成功的远程操作和测试是不断扩展人类与机器人交互能力的工作的一部分。这项名为“端到端多用途机器人操作网络”的计划,由ESA的人类机器人互动实验室(人力资源研究所)。

人力资源研究所的团队仍在尝试解决远程机器人控制的一些较困难的方面,包括滞后和触觉反馈。尽管操作几乎是实时的,但当操作员控制数百或数千公里外的物体时,总会有通信滞后。运营商如何应对这种控制滞后是HRI团队正在进行的研究课题,而诸如Interact这样的测试是解决这一难题的关键组成部分。

这张照片显示了位于德国DLR的几个操作Interact Rover的控制器,其总部位于荷兰。
德国DLR的Rover Operator使用触觉反馈操纵杆
信用:DLR

远程操作的另一个困难是如何传达机器人的触觉。  触觉反馈,就像人们希望在机械臂触地时感觉到的那样,它已经在另一个领域起飞–视频游戏。先进的操纵杆和视频游戏控件能够向操作员传达触摸感,而HRI团队已将这些反馈响应实施到了Interact的控制系统中。

对Interact的这些改进遵循了概念验证机器人屡屡成功的里程碑。 最近一次发生在去年,当时Interact由 宇航员 在国际空间站上。

信息图显示电子机器人操作将如何进行。
信息图表解释了METERON项目和技术。
信用:ESA

希望ESA最终在明年夏天将Interact带到埃特纳火山进行测试时,就不必诉诸如此长的距离。 如果一切都按计划进行,那么最终宇航员将不仅会控制地球表面的火星车,还会控制月球上的火星车。

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Feature Image Credit:在远程操作下与漫游车互动。
信用:ESA– SJM Photography

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