Ученые представили роботов Au-Spot для изучения труднодоступных мест на Марсе
Ученые оснащают четвероногих роботов, имитирующих животных, искусственным интеллектом (ИИ) и набором сенсорного оборудования, чтобы помочь им автономно перемещаться по коварной местности и подземным пещерам на Красной планете.
В презентации на ежегодном собрании Американского геофизического союза (AGU), проводившемся в этом году в декабре онлайн, исследователи из NASA / JPL-Caltech представили «Марсианских собак», которые могут перемещаться так, как колесные марсоходы, такие как Spirit, Opportunity, Curiosity и недавно запущенный Perseverance никогда не смогут сделать.
По словам ученых из AGU, маневренность и устойчивость новых роботов обеспечиваются датчиками, которые позволяют им избегать препятствий, выбирать между несколькими путями и строить виртуальные карты туннелей и пещер для операторов на домашней базе.
Традиционные марсоходы ограничиваются в основном плоскими поверхностями, но многие интересные с научной точки зрения районы Марса находятся в труднодоступных местах. Новые роботы-собаки хорошо подходят для таких задач — даже если они упадут, они смогут снова подняться.
«Падение не означает провал миссии», — заявили ученые во время презентации. «Используя алгоритмы восстановления, робот может самостоятельно выбираться из множества трудных ситуаций после падений».
Роботы будет примерно в 12 раз легче современных марсоходов и сможет путешествовать намного быстрее, достигая скорости перемещения в 5 км / ч во время испытаний. Для сравнения: марсоход Curiosity движется по поверхности Марса со скоростью около 0,14 км / ч, сообщили исследователи.
По данным НАСА, на Марсе пещеры могут стать убежищем для будущих человеческих колоний, обеспечивая естественную защиту от смертельного ультрафиолетового излучения, экстремального холода и сильных пыльных бурь, которые могут длиться неделями и иногда достаточно велики, чтобы их можно было заметить в телескопы на Земле.
Исследователи из AGU заявили, что в пещерах могут быть свидетельства жизни из далекого прошлого Марса или даже в настоящее время они могут служить домом для организмов, живущих глубоко под землей. Роботы, которые могут ходить вокруг скал, опускаться в пещеры и выбирать путь, а также собирать измерения и строить карту того, что они «видят», могут предложить ученым новые возможности для обнаружения признаков жизни на Марсе.
Автономная «марсианская собака», получившая название «Au-Spot», представляет собой модифицированную версию «Spot», четвероногого механического исследователя, созданного робототехнической компанией Boston Dynamics.
Более 60 ученых и инженеров в команде Collaborative SubTerintage Autonomous Resilient Robots (CoSTAR) оснастили Au-Spot сетевыми датчиками и программным обеспечением, чтобы помочь ему безопасно и автономно сканировать, перемещаться и составлять карты окружающей среды.
Au-Spot обрабатывает входные данные от лидаров (дистанционного зондирования с использованием лазерных импульсов), визуальных, тепловых датчиков и датчиков движения для создания трехмерных карт. Они также использует ИИ, чтобы узнать, каких структур следует избегать, и идентифицировать объекты, которые могут представлять научный интерес, в то время как модуль связи позволяет роботу передавать данные на поверхность, пока он исследует пещеры.
Члены команды CoSTAR тестируют Au-Spot на различных полосах препятствий, проверяя его в туннелях и коридорах; отправляя вверх по лестницам и пандусам; и на открытом воздухе, имитирующем марсианские пейзажи. Эти демонстрации показывают, что роботы могут перемещаться по валунам и наносить на карту глубокие пещеры.
«Такое поведение может однажды позволить проводить революционные научные миссии на поверхности и под поверхностью Марса, тем самым раздвинув границы возможностей в изучении традиционно недоступных мест», — заявили ученые из AGU.