Нова метода може омогућити тимовима са више робота да независно и поуздано истражују друге планете

Док су роботичари развили све софистицираније системе током протеклих деценија, често је тешко осигурати да ови системи могу да раде аутономно у стварном свету без незгода. Ово је посебно тешко када су ови роботи дизајнирани да буду распоређени у сложеним окружењима, укључујући свемир и друге планете.

Истраживачи са Универзитета у Глазгову недавно су развили нову методологију која би могла да омогући тимовима више ровера да независно и поуздано истражују друге планете. Ова метода је представљена у А папир Раније објављено на арКсивукључује податке извучене из различитих извора, укључујући податке о сликама, мапе и информације које прикупљају сензори, за планирање ефикасних путања за различите роботе у тиму.

„Коришћење тима ровера за истраживање планета за истраживање површине Марса, уместо једног ровера, могло би значајно да повећа научне могућности мисије“, рекла је Сара Свинтон, прва ауторка рада, за Тецх Ксплоре. „Сви планетарни истраживачки ровери морају да користе одређени ниво аутономије, јер латентност комуникације између Земље и Марса чини људима веома тешким и дуготрајним извођењем командних радњи. Запошљавање тима ровера ставља већи нагласак на аутономију, нпр људским оператерима је све теже да координирају своје понашање.“

Примарни циљ најновије студије Свинтонове и њених сарадника био је да се ефикасно позабаве дугогодишњим истраживачким проблемом у роботици: ефикасно руковање мулти-роботским аутономним мисијама истраживања планета. Да би то урадио, тим је развио шему мисије са више возила која би омогућила тиму од неколико ровера, који су мали роботи дизајнирани за истраживање свемира, да аутономно, безбедно и ефикасно истражују регион површине Марса.

„Метода коју смо предложили омогућава тиму робота да аутономно истражује површину Марса кроз две главне фазе: креирање мапе и планирање мисије“, објаснио је Свинтон. „Прво је направљена мапа окружења користећи податке са Марс Рецоннаиссанце Орбитер. Посебно смо користили податке из кратера Језеро, где тренутно ради НАСА-ин ровер Персеверанце.“

Након креирања мапе окружења које ће ровери истраживати на Марсу, планер тима је анализира и дели на различите регионе, наглашавајући делове са тереном које ровери могу безбедно да пређу. Дијаграм затим прекрива мапу дистрибуције вероватноће, која наглашава вероватноћу да ће ровери наићи на локације од научног интереса на одређеним локацијама у окружењу које истражују.

„Ове тачке могу представљати камење које желимо да узоркује свемирска летелица“, рекао је Свинтон. „Када је ова мапа направљена, наш планер мисије претражује окружење како би одредио ефикасну руту која ће повећати вероватноћу проналажења тачака од интереса. Затим се одређује координисан скуп сигурних путања за сваког члана тима ровера.

Шема мисије са више возила коју су развиле Свинтон и њене колеге има различите предности у односу на претходно развијене методе. Поред идентификације терена где ровери могу безбедно да путују и планирања путања за њихов аутономни рад, табела такође пружа информације о томе где би се локације од научног интереса могле налазити.

„Наш лутајући тим је у стању да безбедно и ефикасно претражује целу мисију која покрива површину од 22.500 метара² „У релативно кратком временском периоду“, рекао је Свинтон, „Такође је вредно напоменути да сваки ровер покрива раздаљину која се самостално вози, сличну тренутном рекорду за „најдужу раздаљину коју је прешао ровер за истраживање планета без људског прегледа“. Наш рад је такође показао да је ефикасност претраге побољшана коришћењем тима ровера на Оне роверу.”

Свинтон и њене колеге процениле су свој приступ мапирању и планирању у низу тестова и симулација које су изведене коришћењем сета насумично генерисаних мапа расподеле вероватноће. Њихови резултати су били веома обећавајући, што сугерише да би њихов метод могао да омогући тиму од пет ровера да самостално истраже површину од 22.500 квадратних метара.² На Марсу за око 40 минута.

Док је шема до сада примењена на истраживање Марса, могла би се применити и на мисије изван истраживања планета. На пример, такође може да помогне у координацији напора више копнених робота током операција потраге и спасавања једноставним коришћењем мапе окружења од интереса и мапе дистрибуције вероватноће која истиче локације на којима ће роботи највероватније наићи на људе које треба спасити или који потребна помоћ.

У својим предстојећим студијама, Свинтон и њене колеге планирају да даље развијају и тестирају своју методологију, истовремено радећи на другим рачунарским алатима за подршку аутономном раду више робота. Ови алати ће такође укључити начине за побољшање толеранције грешака у више тимова роботике.

„Ефекти грешака и неуспеха представљају озбиљну забринутост у мисијама истраживања планета“, додао је Свинтон. „Да би се тим робота за истраживање планета сматрао поузданим, роботи морају бити у стању да дијагностикују грешке у себи и/или својим саиграчима Тек када се кварови дијагностикују, могу се предузети радње за опоравак како би се ублажио било какав утицај квара на мисију. .