Digitální dvojčata a VR trénují lunární roboty: Zvyšují efektivitu budoucích misí na Měsíc bez rizika

Vědci z University of Colorado Boulder (CU Boulder) vyvíjejí roboty schopné podporovat budoucí mise na Měsíc.

Vědci z University of Colorado Boulder (CU Boulder) vyvíjejí roboty schopné podporovat budoucí mise na Měsíc. Využívají k tomu technologii digitálních dvojčat a virtuální realitu (VR), aby operátoři mohli ovládat stroje v náročném lunárním prostředí bez rizika.

Projekt se soustředí na malého tříkolového robota jménem Armstrong, který je dálkově ovládán prostřednictvím pohlcujícího VR rozhraní. To uživatelům umožňuje provádět úkoly, jako je zvedání a přesouvání předmětů. Systém, který je zatím testován v laboratorních podmínkách, má pomoci inženýrům studovat, jak by flotily robotů mohly jednoho dne spolupracovat s astronauty na Měsíci a pomáhat s konstrukcí, vědeckým výzkumem a rozvojem budoucích lunárních obydlí.

„Naše úsilí na CU Boulder má za cíl zvýšit efektivitu lunárních robotů a jejich schopnost zotavit se z chyb, aby drahocenný čas astronautů na měsíčním povrchu byl lépe využit,“ uvedl tým ve svém prohlášení. Výzkumníci zkoumají, jak mohou digitální dvojčata – vysoce realistické simulace ve virtuální realitě – trénovat operátory k ovládání robotů v náročném prostředí Měsíce. Tato technologie umožňuje realistický nácvik v nízké gravitaci a krátery posetém terénu, aniž by se riskovalo drahé lunární vybavení nebo kritické součásti mise.

Hlavním prvkem snahy CU Boulder je kompaktní tříkolový robot vybavený robotickým ramenem a kleštěmi schopnými manipulovat s předměty. Ačkoliv platforma funguje v laboratorním prostředí, slouží jako testovací zařízení pro technologie, které by mohly nakonec podpořit rozsáhlý lunární průzkum a rozvoj infrastruktury. Projekt se zaměřuje na zásadní výzvu budoucích misí na Měsíc: umožnit astronautům a operátorům na Zemi efektivně ovládat robotické systémy v drsných, neznámých lunárních podmínkách. Měsíc představuje jedinečné operační výzvy, včetně nízké gravitace, nerovného terénu, hlubokých kráterů a trvale zastíněných oblastí, což může komplikovat navigaci a provádění úkolů.

K řešení těchto výzev vyvinuli vědci vysoce detailní digitální dvojče robota a jeho okolí. Digitální dvojče je virtuální replika fyzického systému, která v reálném čase zrcadlí jeho chování. Pomocí herního enginu Unity tým s vysokou přesností znovu vytvořil operační prostředí robota, včetně jeho pohybových charakteristik a interakcí s objekty. Virtuální model byl kalibrován tak, aby se robot v digitálním prostředí choval přesně tak, jako ve skutečném světě.

Digitální dvojče bylo integrováno s pohlcujícím rozhraním virtuální reality, což operátorům umožňuje zažít ovládání robota z pohledu první osoby prostřednictvím palubních kamer. Toto nastavení umožňuje uživatelům procvičovat složité manipulační úkoly v bezrizikovém prostředí předtím, než začnou ovládat fyzické zařízení.