Марсоходы могут быть заменены роями двухколесных роботов
|
Ученые Сколтеха предложили концепцию модульного марсохода для исследования Марса. Используя возможности кооперативной робототехники, новая система, впервые описанная в документе Acta Astronautica, состоит из четырех двухколесных роботов, которые могут работать независимо или объединяться в различные созвездия. Согласно исследованию, этот подход позволит проводить более длительные исследовательские миссии, которые соберут больше информации об истории планеты, потенциальной обитаемости и возможных следах поверхностных вод или предшествующей жизни. |
С тех пор как в 1997 году первый успешный марсоход НАСА Pathfinder приземлился на Красной планете, исследователи использовали ту же базовую конструкцию: шестиколесный автономный исследовательский аппарат с набором научных инструментов на борту. В настоящее время исследователи предполагают, что марсианская миссия могла бы выполнить больше за тот же промежуток времени, если бы она состояла из нескольких роботов с различным оснащением, одновременно выполняющих отдельные задачи в разных местах и время от времени объединяющихся для более сложных задач. |
«В основном это проблема оптимизации: как максимизировать время исследования и пройденное расстояние, не увеличивая стоимость миссии до небес?» Сколтех к.т.н. — прокомментировал студент и первый автор исследования Александр Петровский. «Мы обнаружили, что использование одного шестиколесного вездехода может быть неоптимальным. По нашим расчетам, лучше всего использовать четыре двухколесных машины. Каждая из них будет нести уникальные исследовательские инструменты, а во всех четырех модулях будет только критически важная полезная нагрузка». |
Таким образом, даже когда три из четырех роботов выходят из строя, оставшийся все еще может выполнять изрядную часть работы и передавать свои выводы на Землю. Это максимизирует конечные результаты миссии к моменту ее завершения. При выполнении операций, требующих максимальной устойчивости, таких как захват вещей, пара вездеходов с двумя колесами может собраться в четырехколесный, чтобы быть в безопасности и избежать падения. «По сути, снижение стабильности является основным недостатком, при этом все остальные параметры, которые мы считали достаточно хорошими или лучшими для сценария с роевым марсоходом», — добавил Петровский. «Тем не менее, технология двухколесных роботов прошла долгий путь к тому, чтобы сделать эти вещи более устойчивыми, чем раньше, так что даже это сейчас не так важно». |
Ученый продолжил: «Технологии искусственного интеллекта, контролирующие рой мобильных роботов, откроют двери на новый технологический уровень исследования планет». По его словам, технология роевых роботов, предназначенная для исследования Марса, также может принести пользу лунным миссиям и даже проектам на Земле. Например, аналогичные двухколесные роботы можно использовать для наблюдения за ростом сельскохозяйственных растений и выявления вредителей или болезней, поражающих их. «В июле 2021 года мы провели несколько полевых испытаний с небольшими двухколесными роботами на посевах в Краснодаре, Россия», — сказал Петровский. Помимо этого, модульный подход может также принести пользу робототехнике, разработанной для поисково-спасательных операций. |
Источник |
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
|