
Nowy prototyp łazika uczy naukowców z NASA, jak projektować roboty, które potrafią samodzielnie myśleć i poruszać się po terenie, w którym stare łaziki utknęłyby w księżycowym lub marsjańskim pyle.
Łazik eksploracyjny do nawigacji po ekstremalnie pochyłym terenie (ERNEST), opracowany w NASA Laboratorium Napędów Odrzutowychniedawno ukończył 26-kilometrową wędrówkę przez pustynię w południowej Kalifornii. Podróż trwała ponad 37 godzin w ciągu siedmiu dni, a ERNEST pokonał ją niemal całkowicie autonomicznie, „przy minimalnej interwencji” inżynierów monitorujących test – wynika z badania. Oświadczenie JPL.
NASA ma nadzieję, że tę technologię uda się zastosować w przyszłych łazikach księżyc I Marsktóre pewnego dnia będą mogły podróżować dalej i szybciej niż ich poprzednicy, opierając się na programowaniu pokładowym w celu oceny i poruszania się po zdradzieckich krajobrazach, wcześniej niedostępnych dla robotycznych odkrywców. „Te testy pomagają nam udoskonalić sprzęt mobilny i oprogramowanie autonomiczne, aby móc pokonywać ekstremalne odległości w szerokim zakresie warunków terenowych i oświetleniowych przewidywanych na Księżycu” – stwierdził w oświadczeniu z 18 czerwca Issa Nesnas, główny technolog JPL.
Rozwój ERNEST rozpoczął się w 2022 r. przy wykorzystaniu wewnętrznych funduszy na badania i rozwój JPL i od tego czasu jest objęty patronatem Biura ds. Strategii i Integracji Nauki i Integracji Naukowej Dyrekcji Misji Naukowych NASA, a także Programu eksploracji Marsa tej agencji.
Częścią tego, co odróżnia ERNEST od swoich poprzedników, są nowatorskie koła i aktywny układ zawieszenia. W połączeniu z adaptacyjną sztuczną inteligencją łazik jest w stanie identyfikować przeszkody na swojej drodze, które należy ominąć lub pokonać w drodze do następnego celu.
Inteligencja ERNESTA jest wynikiem miesięcy uczenia się przez wzmacnianie prowadzonego w środowisku wirtualnym, gdzie łazik zgromadził tysiące godzin danych empirycznych w ciągu zaledwie kilku dni, przeprowadzając jednocześnie wiele symulacji. Następnie, aby po wirtualnych testach sprawdzić zdobytą wiedzę, zespół przetestował łazik testowy na torze przeszkód w Mars Yard w JPL, a następnie skierował go na piaski pustyni w Kalifornii.
Przeszłe łaziki, np Wytrwałość I Możliwość na Marsie zostały zaprojektowane z wykorzystaniem systemu „rocker-bogie”, który wykorzystuje otwarte punkty obrotu, aby pasywnie równomiernie rozłożyć ciężar na sześć kół. Zgodnie z tym samym oświadczeniem, czterokołowy prototyp ERNEST wykorzystuje dwa przeguby w przednim podwoziu, które służą do zmiany chodu łazika, tworząc ruchy naśladujące „wirowanie, chodzenie na kółkach i pokonywanie przeszkód”. ERNEST może także sterować każdym ze swoich kół, umożliwiając łazikowi manewrowanie na boki, a także do przodu i do tyłu.
„Chociaż system wahadłowo-wózkowy odniósł duży sukces przez ostatnie 30 lat, przeprowadzono w tym czasie wiele badań nad mobilnością i zrozumieniem interakcji z terenem” – powiedział Hari Nayar, główny technolog w zespole ERNEST.
Podczas tygodniowego testu w marcu zeszłego roku zespoły inżynierów monitorowały ERNEST w kilku scenariuszach nawigacyjnych, w tym podczas podróży nocą i innych słabych warunków oświetleniowych, aby symulować określone środowiska księżycowe. Łazik ma 1,2 metra długości i poruszał się z prędkością do 1 km/h — znacznie szybciej niż łaziki działające obecnie na Księżycu i Marsie, takie jak łazik Perseverance, który po pięciu latach spędzonych na Czerwonej Planecie dopiero niedawno przekroczył dystans potrzebny do przebiegnięcia maratonu na Ziemi (26,2 mil, czyli 42,2 km).
Inżynierowie mają nadzieję, że ERNEST zostanie wykorzystany jako model dla jeszcze większych i sprawniejszych łazików, które będą mogły podróżować znacznie dalej i przy wyższych prędkościach.